大数据（2） 大数据处理架构Hadoop

一、Hadoop简介

1.定义

        Hadoop 是一个开源的分布式计算框架，由 Apache 基金会开发，用于处理海量数据，具备高可靠性、高扩展性和高容错性。它主要由两个核心模块组成：

• HDFS（Hadoop Distributed File System）：分布式文件系统，用于存储大规模数据，具备高容错能力和高吞吐量。

• MapReduce：分布式计算框架，用于并行处理大数据，通过“映射-归约”模型实现任务分解与执行。

        Hadoop 适合运行在廉价硬件集群上，是大数据处理的重要基础平台。

2.特性

• 高可靠性：通过数据冗余和副本机制，确保在节点故障时数据依然安全可用。

• 高效性：采用并行计算方式，能够快速处理海量数据，提升计算效率。

• 高可扩展性：支持通过增加节点来水平扩展系统，轻松应对数据增长。

• 高容错性：在节点故障时自动切换和恢复任务，确保系统稳定运行。

• 成本低：可以部署在普通的廉价服务器上，无需高性能硬件，节省成本。

• 支持运行在 Linux 操作系统上：Hadoop 主要设计为在 Linux 环境下运行，性能稳定、兼容性好。

• 支持多种编程语言：除 Java 外，还支持 Python、C++ 等语言开发 MapReduce 程序，方便开发者使用。

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二、hadoop生态系统

组件	功能简述
HDFS	分布式存储系统
MapReduce	批处理计算框架
YARN	资源管理与任务调度
Hive	数据仓库，支持 SQL 查询
HBase	实时数据库
Pig	脚本式数据处理语言
Sqoop	RDBMS 与 Hadoop 间数据迁移
Flume	日志/数据采集工具
Kafka	高吞吐消息队列
Storm	实时流处理框架
Spark	高性能分布式计算框架
Flink	实时数据处理引擎
Oozie	工作流调度工具
Zookeeper	分布式协调服务
Ambari	集群管理与监控工具

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三、HDFS启动停止命令

启动：cd /usr/local/hadoop

           ./sbin/start-dfs.sh

停止：./sbin/stop-dfs.sh      

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四、常见的linux命令

（1）目录操作命令

1. cd：切换目录

功能	命令
切换到 /usr/local	cd /usr/local
返回上层目录	cd ..
回到主文件夹	cd ~ 或 cd

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2. ls：查看文件与目录

功能	命令
查看 /usr 下所有文件	ls /usr 或 ls -l /usr

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3. mkdir：新建目录

功能	命令
在 /tmp 下创建目录 a	cd /tmp && mkdir a
查看当前目录有多少子目录	`ls -l
创建多层目录 a1/a2/a3/a4	mkdir -p a1/a2/a3/a4

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4. rmdir：删除空目录

功能	命令
删除 /tmp/a 目录	rmdir /tmp/a
依次删除 a1/a2/a3/a4（需从最内层开始）	rmdir a1/a2/a3/a4 a1/a2/a3 a1/a2 a1
查看当前目录下的目录数	`ls -l

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（2）文件操作命令

5. cp：复制文件或目录

功能	命令
复制 .bashrc 到 /usr/bashrc1	cp ~/.bashrc /usr/bashrc1
创建 /tmp/test 并复制其内容到 /usr	mkdir /tmp/test && cp -r /tmp/test /usr/

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6. mv：移动或重命名

功能	命令
移动 bashrc1 到 /usr/test/	mv /usr/bashrc1 /usr/test/
重命名 test 为 test2	mv /usr/test /usr/test2

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7. rm：删除文件或目录

功能	命令
删除 /usr/test2/bashrc1	rm /usr/test2/bashrc1
删除整个 test2 目录	rm -r /usr/test2

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（3）文件内容查看命令

8. cat：查看文件内容（正序）

cat ~/.bashrc

9. tac：查看文件内容（反序）

tac ~/.bashrc

10. more：分页显示

more ~/.bashrc

11. head：显示前几行

功能	命令
显示前 20 行	head -n 20 ~/.bashrc
只显示前几行，不显示最后 50 行	head -n -50 ~/.bashrc（需要新版本支持）

12. tail：显示后几行

功能	命令
显示最后 20 行	tail -n 20 ~/.bashrc
显示从第 51 行开始的内容	tail -n +51 ~/.bashrc

（4）文件时间与权限命令

13. touch：创建或修改时间

功能	命令
创建 /tmp/hello 并查看时间	touch /tmp/hello && ls -l /tmp/hello
修改时间为 5 天前	touch -d "5 days ago" /tmp/hello

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14. chown：修改文件所有者

功能	命令
将 hello 所有者改为 root	sudo chown root /tmp/hello && ls -l /tmp/hello

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（5）文件查找与打包压缩命令

15. find：查找文件

find ~ -name ".bashrc"

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16. tar：打包与解压

功能	命令
在 / 下打包 test 为 test.tar.gz	cd / && tar -czvf test.tar.gz test/
解压到 /tmp/	tar -xzvf /test.tar.gz -C /tmp/

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（6）文本查找与环境变量命令

17. grep：查找字符串

grep 'examples' ~/.bashrc

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18. 环境变量配置

（1）配置 Java 环境变量

编辑 ~/.bashrc 文件，加入以下内容：

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64 export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

使其生效：

source ~/.bashrc

（2）查看变量值

echo $JAVA_HOME

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五、常用的hadoop操作

假设你的 Hadoop 安装在 /usr/local/hadoop，用户是 hadoop。

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1. 启动 Hadoop 并创建用户目录 /user/hadoop

• 登录 hadoop 用户（如果还未登录）：

su - hadoop

• 进入 Hadoop 安装目录并启动集群：

cd /usr/local/hadoop ./sbin/start-dfs.sh ./sbin/start-yarn.sh

• 查看 HDFS 是否正常运行（可选）：

jps

应该看到 NameNode、DataNode、ResourceManager、NodeManager 等进程。

• 在 HDFS 中为 hadoop 用户创建目录：

hdfs dfs -mkdir -p /user/hadoop

• 查看创建结果：

hdfs dfs -ls /user

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2. 在 /user/hadoop 下创建 test 文件夹并查看

hdfs dfs -mkdir /user/hadoop/test hdfs dfs -ls /user/hadoop

输出结果应显示 /user/hadoop/test 文件夹存在。

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3. 上传 .bashrc 文件到 HDFS 的 test 文件夹中

hdfs dfs -put ~/.bashrc /user/hadoop/test/

然后查看上传结果：

hdfs dfs -ls /user/hadoop/test

你会看到 .bashrc 文件出现在该目录下。

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4. 将 HDFS 的 test 文件夹复制到本地 /usr/local/hadoop 目录下

hdfs dfs -get /user/hadoop/test /usr/local/hadoop/

然后可以用 ls 查看是否成功下载：

ls /usr/local/hadoop/test

应该能看到 .bashrc 文件。

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5. 总结命令列表

操作	命令
启动 Hadoop	./sbin/start-dfs.sh && ./sbin/start-yarn.sh
创建 HDFS 用户目录	hdfs dfs -mkdir -p /user/hadoop
创建子目录 test	hdfs dfs -mkdir /user/hadoop/test
上传 .bashrc	hdfs dfs -put ~/.bashrc /user/hadoop/test
查看 HDFS 目录内容	hdfs dfs -ls /user/hadoop/test
下载 test 到本地	hdfs dfs -get /user/hadoop/test /usr/local/hadoop/

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        本篇介绍了大数据处理架构——hadoop， Hadoop 是一个开源的分布式计算框架，由 Apache 基金会开发，用于处理海量数据，具备高可靠性、高扩展性和高容错性。