实时大数据主要是对**实时数据流**进行处理和分析,数据在生成后几乎立即被处理,以支持快速决策。
本文以大数据处理框架为研究对象,致力于对各个层级的架构及其相关技术进行细致分析。
数据摄取层
数据处理的起始环节是收集数据。利用 Kafka 和 Kinesis 等工具,数据不断进入系统。以电商为例,用户的行为数据通过 Kafka 快速收集,并迅速传递到后台。这种方式的高效性保证了数据的完整性,为后续处理提供了持续的数据流,让数据能迅速被捕捉。
存储与分析层
这层配备了许多工具,各有其特长。例如,Redis在缓存和快速读取数据方面表现出色,就像社交平台能迅速获取用户动态。Druid专为实时分析设计,能高效处理大量数据,尤其适合金融行业的实时交易分析。它们能存储、汇总和查询实时数据,满足不同业务对数据操作的各种需求。
Apache Kafka
Kafka的优势之一是其处理能力强大,尤其擅长处理大量实时数据。作为分布式消息系统,它在物联网中应用广泛。众多传感器快速产生数据,Kafka能快速接收并处理这些数据。它的多分区和多副本设计保证了数据传输的稳定性,使得大规模数据流动更加顺畅。
Apache Flink
Flink擅长处理事件时间、状态信息以及繁杂的流数据。在金融行业,它能对交易数据流实施即时分析,识别出异常状况。它非常适合执行涉及状态的复杂流任务,能精细地分析数据间的联系和变动,并提供准确的处理结果。
Apache Spark Streaming
微批次模型在处理实时数据方面有优势,特别是在对延迟要求不高的场景中尤为明显。比如,媒体网站会记录用户在一定时段内的访问记录。Spark Streaming运用微批次处理技术,既提升了效率,又满足了实时性的需求,确保了业务对实时性的基本需求得到满足。
Redis
Redis是一款性能优异的数据读取软件,常被用于缓存管理。在游戏行业中,它主要用来保存玩家实时状态,保证玩家能快速登录并投入游戏。由于其出色的读写能力,Redis能显著减少数据读取的延迟,进而提升系统的响应速度。
Elasticsearch
离线大数据处理针对的是**批量数据**,数据会被定期批量收集和处理,通常延迟较高,但处理的数据量巨大。离线处理更适合长时间积累的数据分析和深度挖掘。
用于存储和快速查询实时日志与指标数据。在运维监控这一领域,服务器日志能迅速被系统录入。依托 Elasticsearch 的快速搜索特性,能轻松定位所需信息。结合 Kibana 工具,数据可直观地以可视化方式呈现,便于运维人员理解。
Apache Druid
专为实时数据分析设计,面对海量实时数据,它表现出了出色的处理效率。在广告投放方面,它能够快速解析投放成效及用户反馈,帮助即时优化投放策略。凭借其卓越的分析能力,它为业务决策提供了迅速且可信的数据支撑。
Apache Hadoop (MapReduce)
这款系统是批处理领域的佼佼者,常用于日志分析和数据整合。众多大型互联网公司每周都会对巨量的用户日志进行批量处理。在这个过程中,Hadoop的强大分布式计算能力扮演了核心角色。尽管处理速度不是特别快,但在处理大量历史数据时,它的可靠性却是极高的。
Apache Spark
这种架构依赖内存进行分布式处理,其运行效率显著高于Hadoop。在数据分析和机器学习领域,它得到了广泛的应用。它为企业提供了高效的数据计算和分析能力。既能处理大量数据,又能应对实时数据流,全面满足各种数据分析需求。
Apache Hive
Hadoop平台的数据仓库工具支持SQL查询。企业里的数据分析人员可以运用他们擅长的SQL语言来处理和分析大量数据。这样,他们无需进行繁琐的编程,大大降低了企业进行大数据分析的技术难度。
Presto
这款SQL查询工具,功能强大,特别适用于分布式环境。它能够对多个数据源进行批量查询。在全球企业中,各地数据分散在独立系统中,Presto却能实现统一查询和分析,有效解决了数据孤岛问题。
Google BigQuery
云原生SQL数据仓库功能强大,能快速查询和分析大量非实时数据。在科研数据处理领域,它特别擅长高效处理和分析大规模实验数据,有效提高了科研工作的效率。
Airflow
在实际大数据系统中,很多场景需要同时处理实时和离线数据,**Lambda 架构**是一种典型的设计模式,它结合了实时和离线处理的优势。
此工具能够灵活应对,对Spark、Hive等多种数据处理任务进行调度。在企业处理流程复杂的情况下,Airflow能对各项作业进行合理安排和调度,保证数据处理工作有序进行。
数据处理模式有实时和离线两种,它们各有特点。在工作中,你倾向于使用哪一种?期待大家的留言分享,也请大家为这篇文章点赞鼓励!