Hadoop入门一
大数据简介
（1）概念
①无法在一定的时间内通过常规软件进行抓取，管理和处理的数据
②解决海量数据的存储和计算问题
（2）特性
数量大Volume，增长快Velocity，种类多Variety，价密低Value
（3）固有特性
时效性，不可变性
（4）分布式计算：
①传统分布式：
1)多数据节点-copy data->单计算节点 master
2)特点：数据量小，受限于单体计算节点CPU性能
3)提升方法：提升单体计算机的运算能力
②hadoop分布式：
1)都具有存储和运算功能节点-copy computed result from single node->汇总计算节点
2)特点：数据量大，受单体计算节点影响小
3)提升方法：扩展低成本集群
Hadoop
（1）概念
开源分布式计算框架
（2）hadoop生态圈
（3）为什么使用大数据？
①高扩展性：添加数据节点
②高可靠性：多个数据备份
③高容错性：失败任务重新分配
④低成本：允许部署在低价机器上
（4）普通关系型数据库和Hadoop的区别
Hadoop框架(1)
hdfs dfs命令
注意：在集群里面的任何一个节点执行 hdfs dfs -之类的命令，使用的是主节点或者从节点，否则使用的就是客户端，客户端是不包括在我们的hadoop集群中的
hdfs dfs -ls / 查看目录
hdfs dfs -du [-s] /dir_name 统计文件夹信息
hdfs dfs -mkdir /dir_name 创建目录
hdfs dfs -mkdir -p /dir_name1/dir_name2 创建多级目录
hdfs dfs -rmdir /dir_name1/dir_name2 删除目录，逐层删除
hdfs dfs -put ~/linux_dir/file_name /dir_name1/dir_name2 上传文件
hdfs dfs -get /dir_name1/dir_name2/hadoopfile_name ~/linux_dir 下载文件
hdfs dfs -getmerge /dir_name1/dir_name2/* ~/linux_dir/file_name 合并下载
hdfs dfs -rm /dir_name1/dir_name2/hadoopfile_name 删除文件
hdfs dfs -cat /dir_name1/dir_name2/hadoopfile_name 查看文件
HDFS分布式文件系统
hdfs 就是 hadoop file system 分布式文件系统，将数据存储在群集中的多个节点或机器上，并允许多个用户访问数据
hdfs中的重要组成：
对于主机：
NameNode 管理整个文件系统的元数据
SecondaryNameNode namenode的帮手，在出现特殊情况，帮助namenode恢复数据
JobHistoryServer 历史数据
对于从机：
DataNode 文件块block的存储管理节点
优缺点：
1）支持超大文件：将文件切块，发送到不同节点上
2）心跳检测机制
3）复本高容错
4）高扩展性
6) 不适合低延时（毫秒以下）
7) 不适合大量小文件
8) 不支持并发写入、随机修改，只支持追加
YARN资源管理系统
yet another resource nigotiator
yarn是Hadoop框架中的一个资源管理系统，负责资源管理和调度
对于主机：
ResourceManager 处理客户端请求，负责整个集群的资源管理和调度
对于从机：
NodeManager 单个节点上的资源管理和任务管理
ApplicationMaster 为应用程序申请资源，进一步分配给内部任务汇总
Container 任务运行资源，动态资源划分单位，是根据应用程序的需求动态生成的
关于主机和从机的相关问题
1、DataNode 每1小时向NameNode汇报所有Block块信息
2、DataNode每3秒钟向NameNode发送一次心跳，心跳带回NameNode给DataNode的命令：如把某数据块复制到哪个节点备份
3、如10分钟没有收到某DataNode的心跳包，则认为不可用并移出集群，注意不是删除节点，集群在运行中可以安全添加或移除节点
读写数据
写入文件流程：
1、数据文件上传时候，需要划分成文件块block，默认大小为128MB
2、客户端向namenode发送写入申请
3、namenode在接收到客户端请求之后，对其进行验证，例如文件是否存在已经权限验证。通过验证之后，namenode通过与dataname的通信，包括节点的状态，磁盘空间，找到相对空闲的节点，将这些节点的地址放入队列返回给客户端。
4、客户端在收到能够写入的节点地址之后，依次将文件块block 写入对应节点上，注意这里再写入到datanode上时，有一个类似于传输管道的方式，因为不知道写完第一台从机，第二台从机是否能成功写入，那么文件块在访问了第一台之后
并不会写入文件，而是确定能写入，向下一个从机发出访问，直到最后一个节点；然后将文件块开始写入到一个bytebuffer 缓冲区中，完成应答，继续完成前面节点的文件写入。这里注意是，返回的空闲节点地址是随机的，即每个文件块不一定是在同一个节点之下。
5、客户端再写完之后，会向namenode 发送写完数据的信号，namenode 返回一个关闭文件的信号
读取文件流程：
1、客户端发起读取请求
2、namenode 会查询元数据，找到客户端请求读取的文件的存储位置对应的文件块的信息
3、namenode 将这些对应的文件块的节点地址放入队列返回给客户端
4、client会从队列中取出第一个数据块对应的节点地址，从这些节点地址中选择一个相对空闲的节点进行读取，并且对这个block进行验证，如果文件块损坏，那么client会从这个数据块对应的其他节点读取。其他数据块以此类推。
5、所有文件块读取完毕之后，会在这些对应的文件块的节点中运行一个Application Master程序，向资源调度器申请执行任务的资源容器Container，存储读取的所有文件块，并且向namenode发送读取完毕的信息，同时生成一个磁盘结果文件
MapReduce
概念：大数据的并行运算过程，拆分机制。
对于不同的分区来说，因为HashPartition的存在，就不可能存在相同的键，导致最后的生成的三个磁盘文件是不可能有重复键的，即一个键只出现在一个磁盘文件里，不出现在另一个磁盘文件里
mapreduce主要分为三大块：mapper、shuffle、reduce
mapper：
1、InputFormat以默认的Text类型读文件数据，inputSplit将文件切成相应文件分片（伪切割，实则是在整个文件中确定多个截取段，以换行符为分割点）
2、RecordReader方法依次读取文件分片的一行数据默认是字符串Text，包括行号key和行内容value，作为mapper的入口参数
3、map拿到参数之后，进行解析context.write根据不同业务（分词统计、不同类型统计）解析成新的(key,value)输出到OutPutCollector收集器
4、把收集到的(key,value)写入环形缓冲区，当环形缓冲区中的数据大小到达80%时，触发spill溢出（关于环形缓冲区：有一个“起点”，当数据写入达到80%时，触发spill开始溢出，同时，数据依然实在继续写入（当剩下的20%不够写入时，就等一会在写入）缓冲区，此时的新起点变成了达到80%的这个溢出点的“下标”）
5、溢出文件过大的话，将会分成几个个小文件，每个小文件里有分区，便于归并排序，在排序完成之后，将溢出的所有文件合并成一个大文件，且这个大文件带有分区，每个分区里有序。
6、如上图所示，此时每个节点上都是有一个带有分区的且有序的大文件，reduce task会将不同节点下的，同一个分区在进行一次归并排序，内容value按照key有序排列，shuffle的过程中有一个repatitioner过程
7、接下来是reduce逻辑运算过程。Reduer类,接收到缓存发送过来的数据后，会自动将key相同的数据进行分组运算,将他们的value都放入到重写的reduce方法的迭代器中,然后遍历该迭代器，就能拿到该key值的每个value值，将value进行累加,就能算出该key值所对应的value总数，然后用context.write输出新的以key为键，values为值的新的map，最终经过OutPutForemat方法将结果写入结果文件中。
8、一个job的具体工作流程
未完待续…