在线教育数仓项目(数据采集部分1)

数据仓库概念

数据仓库（ Data Warehouse ），是为企业制定决策，提供数据支持的。可以帮助企业改进业务流程、提高产品质量等。

数据仓库的输入数据通常包括：业务数据、用户行为数据和爬虫数据等

业务数据：就是各行业在处理事务过程中产生的数据。比如用户在网站中登录、下单、支付等过程中，需要和网站后台数据库进行增删改查交互，产生的数据就是业务数据。业务数据通常存储在MySQL、Oracle等数据库中。

用户行为数据：用户在使用产品过程中，通过埋点收集与客户端产品交互过程中产生的数据，并发往日志服务器进行保存。比如页面浏览、点击、停留、评论、点赞、收藏等。用户行为数据通常存储在日志文件中。

爬虫数据：通常是通过技术手段获取其他公司网站的数据。

项目需求及架构设计

项目需求分析

1）采集平台
（1）用户行为数据采集平台搭建
（2）业务数据采集平台搭建

2）离线需求

3）实时需求

系统数据流程设计

框架版本选型

集群规模估算

集群资源规划设计

下面是根据您提供的信息转换成的Markdown表格：

服务名称	子服务	hadoop102	hadoop103	hadoop104
hadoop102	服务器	√	-	-
hadoop103	服务器	-	√	-
hadoop104	服务器	-	-	-
HDFS	NameNode	√	-	-
HDFS	DataNode	√	√	√
HDFS	SecondaryNameNode	-	-	√
Yarn	NodeManager	√	√	√
Yarn	Resourcemanager	-	√	-
Zookeeper	Zookeeper Server	√	√	√
Flume（采集日志）	Flume	√	√	-
Kafka	Kafka	√	√	√
Flume（消费Kafka日志）	Flume	-	-	√
Flume（消费Kafka业务）	Flume	-	-	√
Hive		√	√	√
MySQL	MySQL	√	-	-
DataX		√	√	√
Spark		√	√	√
DolphinScheduler	ApiApplicationServer	√	-	-
DolphinScheduler	AlertServer	√	-	-
DolphinScheduler	MasterServer	√	-	-
DolphinScheduler	WorkerServer	√	√	√
DolphinScheduler	LoggerServer	√	√	√
Superset	Superset	√	-	-
服务数总计		16	11	12

数据生成模块

目标数据

我们要收集和分析的数据主要包括页面数据、事件数据、曝光数据、启动数据、播放数据和错误数据。

页面

页面数据主要记录一个页面的用户访问情况，包括访问时间、停留时间、页面路径等信息。

1）日志范例如下

{"actions": [
…],"common": {
…},"displays": […],"page": {"during_time": 11622,"item": "57","item_type": "course_id","last_page_id": "course_list","page_id": "course_detail"},"ts": 1645529967261
}

2）所有页面类型如下：

home("首页")
course_list("列表页")
course_detail("商品详情")
chapter_video("章节视频")
cart("购物车")
order("下单结算")
payment("支付页面")
exam("考试")
mine("我的")

3）所有页面对象类型如下：

course_id("课程Id")
keyword("搜索关键词")
video_id("视频id")
chapter_id("章节id")
coupon_id("购物券id")
order_id("订单id")
paper_id("考卷id")
exam_id("考试id")

事件

事件数据主要记录应用内一个具体操作行为，包括操作类型、操作对象、操作对象描述等信息。

1）日志范例：

{"actions": [{"action_id": "favor_add","item": "57","item_type": "course_id","ts": 1645529967261},{"action_id": "cart_add","item": "57","item_type": "course_id","ts": 1645529967261}],"common": {
…},"displays": [
…],"page": {
…},"ts": 1645529967261
}

注：对于下单、支付等业务数据，可从业务数据库获取。

2）所有动作类型如下

favor_add（新增收藏）
review_add（新增课程评价）
comment_add（新增章节评价）
cart_add（加购物车）

3）所有动作目标类型如下：

course_id("课程Id")
keyword("搜索关键词")
video_id("视频id")
chapter_id("章节id")
coupon_id("购物券id")
order_id("订单id")
paper_id("考卷id")
exam_id("考试id")

曝光

曝光数据主要记录页面所展示的内容，包括曝光对象，曝光类型等信息。

1）曝光日志范例：

{"actions": […],"common": {…},"displays": [{"display_type": "query","item": "6","item_type": "course_id","order": 1,"pos_id": 4},{"display_type": "query","item": "8","item_type": "course_id","order": 2,"pos_id": 5},{"display_type": "query","item": "1","item_type": "course_id","order": 3,"pos_id": 4},{"display_type": "query","item": "10","item_type": "course_id","order": 4,"pos_id": 1},{"display_type": "promotion","item": "4","item_type": "course_id","order": 5,"pos_id": 4},{"display_type": "promotion","item": "4","item_type": "course_id","order": 6,"pos_id": 4},{"display_type": "query","item": "9","item_type": "course_id","order": 7,"pos_id": 1}],"page": {…},"ts": 1645529967261
}

2）所有曝光类型如下：

promotion("商品推广")
recommend("算法推荐商品")
query("查询结果商品")
activity("促销活动")

3）所有曝光对象类型如下：

course_id("课程Id")
keyword("搜索关键词")
video_id("视频id")
chapter_id("章节id")
coupon_id("购物券id")
order_id("订单id")
paper_id("考卷id")
exam_id("考试id")

启动

启动数据记录应用的启动信息。

1）启动日志范例:

{"common": {…},"start": {"entry": "notice","first_open": 0,"loading_time": 17970,"open_ad_id": 20,"open_ad_ms": 2876,"open_ad_skip_ms": 0},"ts": 1645532980257
}

2）所有启动入口类型如下：

icon("图标"),
notice("通知"),
install("安装后启动");

播放

播放日志记录播放信息。

1）播放日志范例：

{"appVideo": {"play_sec": 19,"video_id": "3904"},"common": {
…},"ts": 1645526307119
}

错误

错误数据记录应用使用过程中的错误信息，包括错误编号及错误信息。

上述五种日志都有可能包含错误信息，此处仅对 appVideo 的错误日志进行展示。

1）错误日志范例

{"appVideo":{…},"common":{…},"err":{"error_code":3485,"msg":" Exception in thread \\  java.net.SocketTimeoutException\\n \\tat com.yudan.edu2021.mock.log.AppError.main(AppError.java:xxxxxx)"},"ts":1645538276217
}

数据埋点

主流埋点方式（了解）

目前主流的埋点方式，有代码埋点（前端/后端）、可视化埋点、全埋点三种。

• 代码埋点是通过调用埋点SDK函数，在需要埋点的业务逻辑功能位置调用接口，上报埋点数据。例如，我们对页面中的某个按钮埋点后，当这个按钮被点击时，可以在这个按钮对应的 OnClick 函数里面调用SDK提供的数据发送接口，来发送数据。
• 可视化埋点只需要研发人员集成采集 SDK，不需要写埋点代码，业务人员就可以通过访问分析平台的“圈选”功能，来“圈”出需要对用户行为进行捕捉的控件，并对该事件进行命名。圈选完毕后，这些配置会同步到各个用户的终端上，由采集 SDK 按照圈选的配置自动进行用户行为数据的采集和发送。
• 全埋点是通过在产品中嵌入SDK，前端自动采集页面上的全部用户行为事件，上报埋点数据，相当于做了一个统一的埋点。然后再通过界面配置哪些数据需要在系统里面进行分析。

埋点数据上报时机

埋点数据上报时机包括两种方式。

方式一，在离开该页面时，上传在这个页面产生的所有数据（页面、事件、曝光、错误等）。优点，批处理，减少了服务器接收数据压力。缺点，不是特别及时。

方式二，每个事件、动作、错误等，产生后，立即发送。优点，响应及时。缺点，对服务器接收数据压力比较大。

埋点数据日志结构

我们的日志结构大致可分为三类，一是普通页面埋点日志，二是启动日志，三是播放日志。

普通页面日志结构如下，每条日志包含了，当前页面的页面信息，所有事件（动作）、所有曝光信息以及错误信息。除此之外，还包含了一系列公共信息，包括设备信息，地理位置，应用信息等，即下边的common字段。

1）普通页面埋点日志格式

{"actions": [{"action_id": "favor_add","item": "57","item_type": "course_id","ts": 1645529967261},{"action_id": "cart_add","item": "57","item_type": "course_id","ts": 1645529967261}],"common": {"ar": "16","ba": "iPhone","ch": "Appstore","is_new": "1",--是否首日使用，首次使用的当日，该字段值为1，过了24:00，该字段置为0。"md": "iPhone 8","mid": "mid_161","os": "iOS 13.3.1","sc": "2","sid": "9acef85b-067d-49f9-9520-a0dda943304e","uid": "272","vc": "v2.1.134"},"displays": [{"display_type": "query","item": "6","item_type": "course_id","order": 1,"pos_id": 4},{"display_type": "query","item": "8","item_type": "course_id","order": 2,"pos_id": 5},{"display_type": "query","item": "1","item_type": "course_id","order": 3,"pos_id": 4},{"display_type": "query","item": "10","item_type": "course_id","order": 4,"pos_id": 1},{"display_type": "promotion","item": "4","item_type": "course_id","order": 5,"pos_id": 4},{"display_type": "promotion","item": "4","item_type": "course_id","order": 6,"pos_id": 4},{"display_type": "query","item": "9","item_type": "course_id","order": 7,"pos_id": 1}],"page": {"during_time": 11622,"item": "57","item_type": "course_id","last_page_id": "course_list","page_id": "course_detail"},"err":{"error_code":1359,"msg":" Exception in thread \\  java.net.SocketTimeoutException\\n \\tat com.yudan.edu2021.mock.log.AppError.main(AppError.java:xxxxxx)"},"ts": 1645529967261
}

2）启动日志格式

启动日志结构相对简单，主要包含公共信息，启动信息和错误信息。

{"common": {"ar": "1","ba": "Redmi","ch": "wandoujia","is_new": "1","md": "Redmi k30","mid": "mid_356","os": "Android 11.0","sc": "2","sid": "76909678-abaf-41c4-916d-a0a72f546bc1","uid": "161","vc": "v2.1.134"},"start": {"entry": "notice","first_open": 0,"loading_time": 17970,"open_ad_id": 20,"open_ad_ms": 2876,"open_ad_skip_ms": 0},"err":{"error_code":2959,"msg":" Exception in thread \\  java.net.SocketTimeoutException\\n \\tat com.yudan.edu2021.mock.log.AppError.main(AppError.java:xxxxxx)"},"ts": 1645532980257
}

3）播放日志

播放日志结构相对简单，主要包含公共信息，播放信息和错误信息。

{"appVideo": {"play_sec": 19,"video_id": "3904"},"common": {"ar": "4","ba": "Sumsung","ch": "oppo","is_new": "0","md": "Sumsung Galaxy S20","mid": "mid_253","os": "Android 11.0","sc": "1","sid": "47157c4a-4790-4b9a-a859-f0d36cd62a10","uid": "329","vc": "v2.1.134"},"err":{"error_code":3485,"msg":" Exception in thread \\  java.net.SocketTimeoutException\\n \\tat com.yudan.edu2021.mock.log.AppError.main(AppError.java:xxxxxx)"},"ts": 1645526307119
}

服务器和JDK准备

服务器准备

安装如下文档配置步骤，分别安装hadoop102、hadoop103、hadoop104三台主机。
具体配置链接

编写集群分发脚本xsync

1）xsync集群分发脚本

• 需求：循环复制文件到所有节点的相同目录下

• 需求分析

  ①rsync命令原始拷贝：

  rsync -av /opt/module root@hadoop103:/opt/

  ②期望脚本：
  xsync要同步的文件名称

  ③说明：在/home/yudan/bin这个目录下存放的脚本，atguigu用户可以在系统任何地方直接执行。

• 脚本实现

  ①在用的家目录/home/atguigu下创建bin文件夹

    [yudan@hadoop102 ~]$ mkdir bin
  

  ②在/home/yudan/bin目录下创建xsync文件，以便全局调用

    [yudan@hadoop102 ~]$ cd /home/yudan/bin[yudan@hadoop102 ~]$ vim xsync
  

  #!/bin/bash
  #1. 判断参数个数
  if [ $# -lt 1 ]
  thenecho Not Enough Arguement!exit;
  fi
  #2. 遍历集群所有机器
  for host in hadoop102 hadoop103 hadoop104
  doecho ====================  $host  ====================#3. 遍历所有目录，挨个发送for file in $@do#4 判断文件是否存在if [ -e $file ]then#5. 获取父目录pdir=$(cd -P $(dirname $file); pwd)#6. 获取当前文件的名称fname=$(basename $file)ssh $host "mkdir -p $pdir"rsync -av $pdir/$fname $host:$pdirelseecho $file does not exists!fidone
  done
  

  ③修改脚本xsync具有执行权限

    [yudan@hadoop102 bin]$ chmod +x xsync
  

  ④测试脚本

    [yudan@hadoop102 bin]$ xsync xsync
  

SSH无密登录配置

• hadoop102上生成公钥和私钥：

    [yudan@hadoop102 .ssh]$ ssh-keygen -t rsa
  

  然后敲（三个回车），就会生成两个文件id_rsa（私钥）、id_rsa.pub（公钥）

• 将hadoop102公钥拷贝到要免密登录的目标机器上

    [yudan@hadoop102 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop102[yudan@hadoop102 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop103[yudan@hadoop102 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop104
  

• hadoop103上生成公钥和私钥：

    [yudan@hadoop103 .ssh]$ ssh-keygen -t rsa
  

  然后敲（三个回车），就会生成两个文件id_rsa（私钥）、id_rsa.pub（公钥）

• 将hadoop103公钥拷贝到要免密登录的目标机器上

    [yudan@hadoop103 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop102[yudan@hadoop103 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop103[yudan@hadoop103 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop104
  

• hadoop104上生成公钥和私钥：

    [yudan@hadoop104 .ssh]$ ssh-keygen -t rsa
  

  然后敲（三个回车），就会生成两个文件id_rsa（私钥）、id_rsa.pub（公钥）

• 将hadoop104公钥拷贝到要免密登录的目标机器上

    [yudan@hadoop102 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop102[yudan@hadoop103 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop103[yudan@hadoop104 .ssh]$ ssh-copy-id hadoop104
  

JDK准备

• 卸载现有JDK（3台节点）

    [yudan@hadoop102 opt]# sudo rpm -qa | grep -i java | xargs -n1 sudo rpm -e --nodeps[yudan@hadoop103 opt]# sudo rpm -qa | grep -i java | xargs -n1 sudo rpm -e --nodeps[yudan@hadoop104 opt]# sudo rpm -qa | grep -i java | xargs -n1 sudo rpm -e --nodeps
  

  （1）rpm -qa：表示查询所有已经安装的软件包
  （2）grep -i：表示过滤时不区分大小写
  （3）xargs -n1：表示一次获取上次执行结果的一个值
  （4）rpm -e --nodeps：表示卸载软件

• 将JDK导入到hadoop102的/opt/software文件夹下面

  JDK安装包
  链接: https://pan.baidu.com/s/1-bY0-GN85TJRhp-levcoSg?pwd=8ah6
  提取码: 8ah6

• 在Linux系统下的opt目录中查看软件包是否导入成功

    [yudan@hadoop102 software]# ls /opt/software/看到如下结果：jdk-8u212-linux-x64.tar.gz
  

• 解压JDK到/opt/module目录下

    [yudan@hadoop102 software]# tar -zxvf jdk-8u212-linux-x64.tar.gz -C /opt/module/
  

• 配置JDK环境变量

  • 新建/etc/profile.d/my_env.sh文件

      [yudan@hadoop102 module]# sudo vim /etc/profile.d/my_env.sh#JAVA_HOMEexport JAVA_HOME=/opt/module/jdk1.8.0_212export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
    

  • 让环境变量生效

      [yudan@hadoop102 software]$ source /etc/profile.d/my_env.sh
    

• 测试JDK是否安装成功

    [yudan@hadoop102 module]# java -version如果能看到以下结果、则Java正常安装java version "1.8.0_212"
  

• 分发JDK

    [yudan@hadoop102 module]$ xsync /opt/module/jdk1.8.0_212/
  

• 分发环境变量配置文件
  [yudan@hadoop102 module]$ sudo /home/yudan/bin/xsync /etc/profile.d/my_env.sh

• 分别在hadoop103、hadoop104上执行source

    [yudan@hadoop103 module]$ source /etc/profile.d/my_env.sh[yudan@hadoop104 module]$ source /etc/profile.d/my_env.sh
  

环境变量配置说明

Linux的环境变量可在多个文件中配置，如/etc/profile，/etc/profile.d/*.sh，_/.bashrc，/.bash_profile等，下面说明上述几个文件之间的关系和区别。

bash的运行模式可分为login shell和non-login shell。

例如，我们通过终端，输入用户名、密码，登录系统之后，得到就是一个login shell。而当我们执行以下命令ssh hadoop103 command，在hadoop103执行command的就是一个non-login shell。

登录Shell和非登录Shell的区别

这两种shell的主要区别在于，它们启动时会加载不同的配置文件，login shell启动时会加载/etc/profile，_{/.bash_profile，}/.bashrc。non-login shell启动时会加载~/.bashrc。

模拟数据

使用说明

模拟数据生成文件地址
链接: https://pan.baidu.com/s/1ZYFLlkhI4JqvzugvySs_Sg
提取码: k93s

1. 将application.yml、edu2021-mock-2022-06-18.jar、path.json、edu0222.sql、logback.xml上传到hadoop102的/opt/module/data_mocker目录下

   创建applog路径

    [yudan@hadoop102 module]$ mkdir /opt/module/data_mocker
   

2. 需要安装配置MySQL
   MySQL安装包
   链接: https://pan.baidu.com/s/1Yov8DpOPaji58Axzp6VDWA?pwd=us87
   提取码: us87

   （1）将MySQL安装文件拷贝到/opt/software

    01_mysql-community-common-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm02_mysql-community-libs-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm03_mysql-community-libs-compat-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm04_mysql-community-client-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm05_mysql-community-server-5.7.16-1.el7.x86_64.rpmmysql-connector-java-5.1.27-bin.jar
   

   （2）卸载自带的Mysql-libs（如果之前安装过MySQL，要全都卸载掉）

    [yudan@hadoop102 software]$ rpm -qa | grep -i -E mysql\|mariadb | xargs -n1 sudo rpm -e --nodeps
   

   （3）安装 MySQL 依赖

    [yudan@hadoop102 software]$ sudo rpm -ivh 01_mysql-community-common-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm[yudan@hadoop102 software]$ sudo rpm -ivh 02_mysql-community-libs-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm[yudan@hadoop102 software]$ sudo rpm -ivh 03_mysql-community-libs-compat-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm
   

   （4）安装 mysql-client

    [yudan@hadoop102 software]$ sudo rpm -ivh 04_mysql-community-client-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm
   

   （5）安装 mysql-server

    [yudan@hadoop102 software]$ sudo rpm -ivh 05_mysql-community-server-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm
   

   注意：如果报如下错误，这是由于yum安装了旧版本的GPG keys所造成，从rpm版本4.1后，在安装或升级软件包时会自动检查软件包的签名。

    warning: 05_mysql-community-server-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm: Header V3 DSA/SHA1 Signature, key ID 5072e1f5: NOKEYerror: Failed dependencies:libaio.so.1()(64bit) is needed by mysql-community-server-5.7.16-1.el7.x86_64解决办法[yudan@hadoop102 software]$ sudo rpm -ivh 05_mysql-community-server-5.7.16-1.el7.x86_64.rpm --force --nodeps
   

   （6）启动 MySQL

    [yudan@hadoop102 software]$ sudo systemctl start mysqld
   

   （7）查看 MySQL 密码

    [yudan@hadoop102 software]$ sudo cat /var/log/mysqld.log | grep password
   

   （8）配置只要是root用户 + 密码，在任何主机上都能登录MySQL数据库。

    i）用刚刚查到的密码进入MySQL（如果报错，给密码加单引号）[yudan@hadoop102 software]$ mysql -uroot -p'password'ii）设置复杂密码（由于MySQL密码策略，此密码必须足够复杂）mysql> set password=password("Qs23=zs32");iii）更改MySQL密码策略mysql> set global validate_password_length=4;mysql> set global validate_password_policy=0;iv）设置简单好记的密码mysql> set password=password("000000");v）进入MySQL库mysql> use mysqlvi）查询user表mysql> select user, host from user;vii）修改user表，把Host表内容修改为%mysql> update user set host="%" where user="root";viii）刷新mysql> flush privileges;ix）退出mysql> quit;
   

3. 需要安装配置MySQL

   sql文件地址
   通过网盘分享的文件：edu.sql
   链接: https://pan.baidu.com/s/1gQ3z-boyI7aSaPC8t2Yz3A?pwd=fyxm
   提取码: fyxm

（1）登录Navicat等连接MySQL工具，创建数据库edu

（2）在数据库edu下，运行edu.sql文件

集群日志及业务数据生成脚本

在hadoop102的/home/atguigu目录下创建bin目录，这样脚本可以在服务器的任何目录执行。

[yudan@hadoop102 ~]$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/yudan/.local/bin:/home/yudan/bin

1）在/home/yudan/bin目录下创建脚本mock.sh

[yudan@hadoop102 bin]$ vim mock.sh

2）在脚本中编写如下内容

#! /bin/bash
ssh hadoop102 "cd /opt/module/data_mocker/;java -jar edu2021-mock-2022-06-18.jar 1>/dev/null 2>&1 &"

3）修改脚本执行权限

[yudan@hadoop102 bin]$ chmod +x mock.sh

4）测试脚本

[yudan@hadoop102 module]$ mock.sh

5）在hadoop102的/opt/module/data_mocker/log目录上查看生成的数据

[yudan@hadoop102 log]$ ls
app.log