一、流式計算概念
利用分布式的思想和方法,對海量“流”式數據進行實時處理,源自業務對海量數據,在“時效”的價值上的挖掘訴求,隨着大數據場景應用場景的增長,對流式計算的需求愈發增多,流式計算的一般架構圖如下:
Flume獲取數據-->Kafka傳遞數據-->Strom計算數據-->Redis保存數據
二、storm介紹
Apache Storm是一個分布式實時大數據處理系統。Storm設計用於在容錯和水平可擴展方法中處理大量數據。它是一個流數據框架,具有最高的攝取率。Storm是無狀態的,它通過Apache ZooKeeper管理分布式環境和集群狀態。它很簡單,您可以並行地對實時數據執行各種操作,成為實時數據分析的領導者。
通俗的說,Storm用來實時處理數據,特點:低延遲、高可用、分布式、可擴展、數據不丟失。提供簡單容易理解的接口,便於開發。
三、storm應用場景和典型案例
應用場景:
(1)監控日志分析:從海量日志中分析出特定的數據,並將分析的結果用來輔佐決策,或存入外部存儲器。
(2)用戶行為:實時分析用戶的行為日志,將最新的用戶屬性反饋給搜索引擎,能夠為用戶展現最貼近其當前需求的結果。
(3)用戶畫像:收集,維護用戶興趣,並在此基礎上向對應受眾的用戶投放不同的數據和信息。
典型案例:
(1)廣告投放:為了更加精准投放廣告,后台計算引擎需要維護每個用戶的興趣點(理想狀態是,你對什么感興趣,就向你投放哪類廣告)。用戶興趣主要基於用戶的歷史行為、用戶的實時查詢、用戶的實時點擊、用戶的地理信息而得,其中實時查詢、實時點擊等用戶行為都是實時數據。考慮到系統的實時性,許多廠商使用Storm維護用戶興趣數據,並在此基礎上進行受眾定向的廣告投放
(2)淘寶:實時分析用戶行為,將用戶搜索的寶貝反饋給搜索引擎,通過實時數據分析,為用戶展現最貼近其當前需求的結果,或是賣家在后台看到自己的店鋪有巨大的用戶訪問量,但實際買單卻很少,則可以借助此數據分析進行一定的打折促銷活動。
(3)大型系統監控:收集和分析系統運行過程中的各指標和產生的日志,進行實時分析處理,並作出下一步的決策或告警。
四、storm核心組件
(1)Nimbus:負責資源分配和任務調度。
(2)Supervisor:負責接受nimbus分配的任務,啟動和停止屬於自己管理的worker進程。---通過配置文件設置當前supervisor上啟動多少個worker。
(3)Worker:運行具體處理組件邏輯的進程。Worker運行的任務類型只有兩種,一種是Spout任務,一種是Bolt任務。
(4)Task:worker中每一個spout/bolt的線程稱為一個task. 在storm0.8之后,task不再與物理線程對應,不同spout/bolt的task可能會共享一個物理線程,該線程稱為executor。
五、storm編程模型及Stream Grouping
下面講述storm的編程模型,同時也是worker的工作流程
Topology:Storm中運行的一個實時應用程序的名稱。
Spout:在一個topology中獲取源數據流的組件。通常情況下spout會從外部數據源中讀取數據,然后轉換為topology內部的源數據。
Bolt:接受數據然后執行處理的組件,用戶可以在其中執行自己想要的操作。
Tuple:一次消息傳遞的基本單元,理解為一組消息就是一個Tuple,一個Tuple單元會包含一個list對象。
Stream:表示數據的流向。
可以注意到,一個spout可以向內部的bolt發送數據,也可以向外部的bolt發送,這里即產生一個數據流向的策略問題,Storm里面有7種類型的stream流向策略Stream Grouping
(1)Shuffle Grouping: 隨機分組, 隨機派發stream里面的tuple,保證每個bolt接收到的tuple數目大致相同。
(2)Fields Grouping:按字段分組,比如按userid來分組,具有同樣userid的tuple會被分到相同的Bolts里的一個task,而不同的userid則會被分配到不同的bolts里的task。
(3)All Grouping:廣播發送,對於每一個tuple,所有的bolts都會收到。
(4)Global Grouping:全局分組, 這個tuple被分配到storm中的一個bolt的其中一個task。再具體一點就是分配給id值最低的那個task。
(5)Non Grouping:不分組,這stream grouping個分組的意思是說stream不關心到底誰會收到它的tuple。目前這種分組和Shuffle grouping是一樣的效果, 有一點不同的是storm會把這個bolt放到這個bolt的訂閱者同一個線程里面去執行。
(6)Direct Grouping: 直接分組, 這是一種比較特別的分組方法,用這種分組意味着消息的發送者指定由消息接收者的哪個task處理這個消息。只有被聲明為Direct Stream的消息流可以聲明這種分組方法。而且這種消息tuple必須使用emitDirect方法來發射。消息處理者可以通過TopologyContext來獲取處理它的消息的task的id(OutputCollector.emit方法也會返回task的id)。
(7)Local or shuffle grouping:如果目標bolt有一個或者多個task在同一個工作進程中,tuple將會被隨機發生給這些tasks。否則,和普通的Shuffle Grouping行為一致。
六、storm和Hadoop的核心組件對比