Spark与Hadoop关系

阳光穿透心脏的1/2处 2022-05-17 08:46 204阅读 0赞

# [Spark与Hadoop关系][Spark_Hadoop] #

[Spark][]是一个计算框架

[Hadoop][]是包含计算框架MapReducehe分布式文件系统HDFS。

Spark是MapReduce的替代方案，而且兼容HDFS、[Hive][]等分布式存储系统，可融入Hadoop生态。

### **0、Spark与Hadoop MapReduce优势如下** ###

**1）、中间结果输出**

MapReduce的计算引擎将中间结果存储在磁盘上，进行存储和容错。

Spark将执行模型抽象为有向无环图执行计划（DAG），这可以将多个Stage的任务串联或者并行执行，而无须将Stage中间结果输出到HDFS中。

**2）、数据格式和内存布局**

MapReduce  Schema on Read处理方式会引起较大的处理开销。Spark抽象出分布式内存存储结构弹性分布式数据集RDD，进行数据的存储。RDD能支持粗粒度写操作，但是对于读取操作，RDD可以精确到每条记录，这使得RDD可以用来作分布式索引。Spark的特性是能控制数据节点上的分区，用户可以自定义分区策略，如Hash分区等。Shark 和Spark SQL在Spark的基础之上实现了列存储和列存储压缩。

**3）、执行策略**

MapReduce在数据Shuffle之前花费了大量的时间来排序，Spark则可以减轻上述问题带来的开销。因为Spark任务在Shuffle中不是所有情景都需要排序，所以支持基于Hash的分布式聚合，调度中采用更为通用的任务执行计划图（DAG），每一轮次的输出结果在内存缓存。

**4）、任务调度开销**

传统MapReduce系统，如Hadoop，是为运行长达数小时的批量作业而设计的，在某极端情况下，提交一个任务的延迟非常高。

Spark采用了事件驱动的类库AKKA来启动任务，通过线程池复用线程来避免进程或线程启动和切换开销。

# 1、 Spark vs Hadoop有哪些异同点？ #

Hadoop:分布式批处理计算，强调批处理，常用于数据挖掘和数据分析。

Spark:是一个基于内存计算的开源的集群计算系统，目的是让数据分析更加快速, Spark 是一种与 Hadoop 相似的开源集群计算环境，但是两者之间还存在一些不同之处，这些有用的不同之处使 Spark 在某些工作负载方面表现得更加优越，换句话说，Spark 启用了内存分布数据集，除了能够提供交互式查询外，它还可以优化迭代工作负载。

Spark 是在 Scala 语言中实现的，它将 Scala 用作其应用程序框架。与 Hadoop 不同，Spark 和 Scala 能够紧密集成，其中的 Scala 可以像操作本地集合对象一样轻松地操作分布式数据集。

尽管创建 Spark 是为了支持分布式数据集上的迭代作业，但是实际上它是对 Hadoop 的补充，可以在 Hadoop 文件系统中并行运行。通过名为Mesos的第三方集群框架可以支持此行为。

虽然 Spark 与 Hadoop 有相似之处，但它提供了具有有用差异的一个新的集群计算框架。首先，Spark 是为集群计算中的特定类型的工作负载而设计，即那些在并行操作之间重用工作数据集（比如机器学习算法）的工作负载。为了优化这些类型的工作负载，Spark 引进了内存集群计算的概念，可在内存集群计算中将数据集缓存在内存中，以缩短访问延迟。

在大数据处理方面相信大家对hadoop已经耳熟能详，基于GoogleMap/Reduce来实现的Hadoop为开发者提供了map、reduce原语，使并行批处理程序变得非常地简单和优美。Spark提供的数据集操作类型有很多种，不像Hadoop只提供了Map和Reduce两种操作。比如map,filter, flatMap,sample, groupByKey, reduceByKey, union,join, cogroup,mapValues, sort,partionBy等多种操作类型，他们把这些操作称为Transformations。同时还提供Count,collect, reduce, lookup, save等多种actions。这些多种多样的数据集操作类型，给上层应用者提供了方便。各个处理节点之间的通信模型不再像Hadoop那样就是唯一的Data Shuffle一种模式。用户可以命名，物化，控制中间结果的分区等。可以说编程模型比Hadoop更灵活。

# 2、Spark对于数据处理能力和效率有哪些特色？ #

Spark提供了高的性能和大数据处理能力，使得用户可以快速得到反馈体验更好。另一类应用是做数据挖掘，因为Spark充分利用内存进行缓存，利用DAG消除不必要的步骤，所以比较合适做迭代式的运算。而有相当一部分机器学习算法是通过多次迭代收敛的算法，所以适合用Spark来实现。

Spark配有一个流数据处理模型，与Twitter的 Storm框架相比，Spark采用了一种有趣而且独特的办法。Storm基本上是像是放入独立事务的管道，在其中事务会得到分布式的处理。相反，Spark采用一个模型收集事务，然后在短时间内（我们假设是5秒）以批处理的方式处理事件。所收集的数据成为他们自己的RDD，然后使用Spark应用程序中常用的一组进行处理。作者声称这种模式是在缓慢节点和故障情况下会更加稳健，而且5秒的时间间隔通常对于大多数应用已经足够快了。这种方法也很好地统一了流式处理与非流式处理部分。

### 其他总结概述：解决问题的层面不一样 ###

（1）首先，Hadoop MapReduce和Apache Spark两者都是大数据计算框架，但是各自存在的目的不尽相同。

（2）Hadoop实质上更多是一个分布式数据基础设施: 它将巨大的数据集分派到一个由普通计算机组成的集群中的多个节点进行存储，意味着您不需要购买和维护昂贵的服务器硬件。同时，Hadoop还会索引和跟踪这些数据，让大数据处理和分析效率达到前所未有的高度。不过对于需要多路计算和算法的用例来说，并非十分高效。数据处理流程中的每一步都需要一个Map阶段和一个Reduce阶段，而且如果要利用这一解决方案，需要将所有用例都转换成MapReduce模式。在下一步开始之前，上一步的作业输出数据必须要存储到分布式文件系统中。因此，复制和磁盘存储会导致这种方式速度变慢。另外Hadoop解决方案中通常会包含难以安装和管理的集群。而且为了处理不同的大数据用例，还需要集成多种不同的工具（如用于机器学习的Mahout和流数据处理的Storm）。

（3）如果想要完成比较复杂的工作，就必须将一系列的MapReduce作业串联起来然后顺序执行这些作业。每一个作业都是高时延的，而且只有在前一个作业完成之后下一个作业才能开始启动。

（4）Spark，则是那么一个专门用来对那些分布式存储的大数据进行处理的工具，它并不会进行分布式数据的存储。Spark则允许程序开发者使用有向无环图（DAG）开发复杂的多步数据管道。而且还支持跨有向无环图的内存数据共享，以便不同的作业可以共同处理同一个数据。

（5）两者可合可分

Hadoop除了提供为大家所共识的HDFS分布式数据存储功能之外，还提供了叫做MapReduce的数据处理功能。所以这里我们完全可以抛开Spark，使用Hadoop自身的MapReduce来完成数据的处理。

相反，Spark也不是非要依附在Hadoop身上才能生存。但如上所述，毕竟它没有提供文件管理系统，所以，它必须和其他的分布式文件系统进行集成才能运作。这里我们可以选择Hadoop的HDFS,也可以选择其他的基于云的数据系统平台。

（6）但Spark默认来说还是被用在Hadoop上面的，毕竟，大家都认为它们的结合是最好的。Spark运行在现有的Hadoop分布式文件系统基础之上（HDFS）提供额外的增强功能。它支持将Spark应用部署到现存的Hadoop v1集群（with SIMR – Spark-Inside-MapReduce）或Hadoop v2 YARN集群甚至是Apache Mesos之中。

总之，我们应该将Spark看作是Hadoop MapReduce的一个替代品而不是Hadoop的替代品。其意图并非是替代Hadoop，而是为了提供一个管理不同的大数据用例和需求的全面且统一的解决方案。

参考：[https://www.cnblogs.com/junjiany/p/6396407.html][Spark_Hadoop]

[Spark_Hadoop]: https://www.cnblogs.com/junjiany/p/6396407.html
[Spark]: http://lib.csdn.net/base/spark
[Hadoop]: http://lib.csdn.net/base/hadoop
[Hive]: http://lib.csdn.net/base/hive