云計算的大數(shù)據(jù)分析平臺構(gòu)建分析

戴平

摘 要：根據(jù)目前大數(shù)據(jù)在各個領(lǐng)域使用的特點進行分析，分析大數(shù)據(jù)在發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)，主要針對云計算中大數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建進行分析.構(gòu)建云計算大數(shù)據(jù)平臺，包括大數(shù)據(jù)整個架構(gòu)、分析平臺軟件架構(gòu)、平臺的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、統(tǒng)一分析大數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建方案.為云計算大數(shù)據(jù)平臺的市場競爭提供參考，這里將會針對云計算建立統(tǒng)一大數(shù)據(jù)平臺.

關(guān)鍵詞：云計算;大數(shù)據(jù);Segment服務器;平臺構(gòu)建

中圖分類號：TP311.13? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2020）03-0019-03

隨著信息化時代的到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展逐漸成熟，而各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)爆炸式的增長.面對競爭激烈的市場，怎樣對這龐大的數(shù)據(jù)進行整個成為了各大運營商關(guān)注的問題.這些數(shù)據(jù)包括交通信息、生活訊息等，都是來自網(wǎng)絡(luò)或是其他渠道，數(shù)據(jù)信息復雜冗長，只有建立一個集分析和儲存于一體的管理平臺，才能更好的利用這些數(shù)據(jù)，挖掘能對自身利益有幫助的數(shù)據(jù)，從而提高運營商的市場競爭力.大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)為各個運營商提供了便利，它是在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、IT行業(yè)發(fā)展后又一次重大技術(shù)變革，大數(shù)據(jù)為企業(yè)的業(yè)務流程、組織、企業(yè)決策帶來了很大影響.

1 云計算中大數(shù)據(jù)分析平臺關(guān)鍵問題

1.1 數(shù)據(jù)的收集和儲存

處于互聯(lián)網(wǎng)模式下，數(shù)據(jù)集會不斷增多，所以，需要不斷完善數(shù)據(jù)收集和儲存效率.目前，使用的數(shù)據(jù)收集技術(shù)完全滿足不了互聯(lián)網(wǎng)用戶的需求，而且這對內(nèi)存消耗較大.使用遠程內(nèi)存訪問協(xié)議可以提供更加快速的數(shù)據(jù)測量視乎，同時也能降低內(nèi)存消耗.對于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)而言，可以采取多種數(shù)據(jù)收集儲存方式，建立一個數(shù)據(jù)流處理系統(tǒng)，這也可以提高數(shù)據(jù)收集的效率，同時節(jié)省更多的成本，而且能夠挖掘更具有價值的信息.

1.2 云計算架構(gòu)

基于云計算、分布式、儲存功能的大數(shù)據(jù)分析平臺，具有很強的數(shù)據(jù)處理能力.構(gòu)建云計算數(shù)據(jù)分析統(tǒng)一平臺，主要可以分為三個部分：頂層、中間層、數(shù)據(jù)層.其中頂層包括用戶接口子系統(tǒng)、工作流;中間層包括：數(shù)據(jù)預處理、并行數(shù)據(jù)子系統(tǒng);數(shù)據(jù)中心層屬于云計算中中心數(shù)據(jù)儲存模塊.

2 云計算的大數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建

2.1 大數(shù)據(jù)分析平臺設(shè)計思路

基于云計算技術(shù)的大數(shù)據(jù)平臺可以為用戶提供擴展性很高、性價比高的硬件支持PB級別的體系，甚至包含半結(jié)構(gòu)化、海量結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化ZB級別數(shù)據(jù)儲存.而且建立統(tǒng)一大數(shù)據(jù)分析平臺，可以更加快速的提高數(shù)據(jù)挖掘速度，挖掘數(shù)據(jù)的支架，為用戶帶來更大的經(jīng)濟價值.

構(gòu)建云計算大數(shù)據(jù)平臺思路包括：（1）企業(yè)管理者可以直接對數(shù)據(jù)實例進行控制.（2）在企業(yè)內(nèi)部建立數(shù)據(jù)運算統(tǒng)一平臺.（3）通過數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理平臺，為企業(yè)提供自身需要的訪問功能.（4）加強大數(shù)據(jù)處理的科學性，提高平臺靈活配置和擴展功能，從而減少企業(yè)投資風險.

建立基于云計算的大數(shù)據(jù)分析平臺，主要利用Map Reduce架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫儲存技術(shù)為數(shù)據(jù)的快速處理提供了半結(jié)構(gòu)化、結(jié)構(gòu)化或是非機構(gòu)化的數(shù)據(jù)分析平臺.這樣也能將客戶以成本為中心的數(shù)據(jù)資產(chǎn)轉(zhuǎn)變成以利潤為主，通過數(shù)據(jù)來拉動企業(yè)業(yè)務.

2.2 大數(shù)據(jù)統(tǒng)一平臺軟件架構(gòu)

2.2.1 軟件架構(gòu)

這個模塊是通過互聯(lián)網(wǎng)將Segment多節(jié)點主機、Master主機、數(shù)據(jù)庫進行連接構(gòu)成的.其中應用程序使用利用Master主機進行數(shù)據(jù)訪問，在該系統(tǒng)中每個儲存節(jié)點都有自己的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫之間沒有實現(xiàn)相互連接.而Master主機和多儲存節(jié)點之間是相互連接，可以進行數(shù)據(jù)交換.

Segment服務器在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下將每個節(jié)點進行連接，從而完成同一個任務，對于用戶而言，它是一個服務器系統(tǒng).Segment服務器是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上進行連接的，每個節(jié)點只能對本地資源進行儲存和訪問，不具備信息共享的功能，從理論上分析，該系統(tǒng)具有一定的擴展能力.目前，大數(shù)據(jù)軟件技術(shù)可以實現(xiàn)512個節(jié)點進行連接，提供數(shù)千個CPU.每個節(jié)點都有自己的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫，但是節(jié)點之間不能相互訪問內(nèi)存，利用互聯(lián)網(wǎng)進行節(jié)點信息交互是關(guān)鍵，這個過程屬于數(shù)據(jù)重新分配.關(guān)于具體的軟件架構(gòu)見圖1.

2.2.2 使用習慣較高的方案設(shè)計

Master備主機和Master主機之間的進程是主-備方式，在GE網(wǎng)絡(luò)條件下，Master連接多個節(jié)點中的Segment主機，每個Segment節(jié)點主機都有具有鏡像兩份網(wǎng)段數(shù)據(jù)、主網(wǎng)段，它能提高整個系統(tǒng)架構(gòu)的可用性.詳細見圖2.

2.3 大數(shù)據(jù)統(tǒng)一平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.3.1 大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)共享方案

實現(xiàn)“完全共享”的大數(shù)據(jù)平臺，主要受到單一服務器的限制，目前市場上能夠滿足數(shù)據(jù)完全共享需求的服務器是SMP，這種服務器價格比較昂貴（見圖3），多數(shù)企業(yè)會因為成本問題而不去考慮這種服務器.

企業(yè)為了實現(xiàn)大數(shù)據(jù)平臺信息共享功能，一般是建立“磁盤共享”體系，將多個服務器構(gòu)成一個系統(tǒng)，同時將這些服務器和SAN進行連接，從而實現(xiàn)儲存和共享數(shù)據(jù)的功能.該系統(tǒng)需要一個狹窄數(shù)據(jù)管道來過濾所有的I/O信息，之后在共享磁盤中進行儲存.見圖4.

從結(jié)構(gòu)角度分析，“磁盤共享”“完全共享”體系，在性能和擴展性都存在不足，而且通用的共享磁盤體系比較脆弱且復雜，對于數(shù)以萬字節(jié)的數(shù)據(jù)無法準確及時處理.

2.4 大數(shù)據(jù)統(tǒng)一平臺方案特點

2.4.1 節(jié)點鏡像-數(shù)據(jù)保護

在大數(shù)據(jù)平臺中，負責儲存系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的是Master，而主機Segment節(jié)點是儲存用戶相關(guān)數(shù)據(jù)，在鏡像的作用下，鏡像數(shù)據(jù)可以儲存在不同的Segment主機上.比如：圖6中，Segment主機1版本1數(shù)據(jù)儲存在Segment主機1，而它的鏡像數(shù)據(jù)在Segment主機n上儲存;Segment主機2的鏡像數(shù)據(jù)是保存在Segment主機1等等.

通過分析這種鏡像配置，總結(jié)到如果Segment主機down機了，還可以在別的Segment主機中找到相關(guān)數(shù)據(jù)，并儲存在Segment主機數(shù)據(jù)庫中.

2.4.2 加載外部表高速數(shù)據(jù)

這個部分具有的優(yōu)勢體現(xiàn)在：首先，數(shù)據(jù)流并行引擎技術(shù)，使用SQL直接對外部表進行操作;其次，完全并行加載，速度可以達到4.5TB/小時.

SQL&MapReduce一體環(huán)境

相比傳統(tǒng)的RDBMS系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)的編程環(huán)境是屬于SQL語句和MapReduce一體的系統(tǒng)環(huán)境.本文分析的云計算平臺是利用X86開放架構(gòu)服務器PC構(gòu)建的硬件系統(tǒng)，它具有大規(guī)模數(shù)據(jù)計算和分布式儲存數(shù)據(jù)的功能，能夠解決I/O存在的問題，具有很高的保障性，擴展性能比較好，各種數(shù)據(jù)資源可以按需制定.

2.5 大數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析平臺的優(yōu)勢

建立在云計算基礎(chǔ)上的大數(shù)據(jù)平臺，可以實現(xiàn)大幅度數(shù)據(jù)容量處理，同時能夠使用細粒度數(shù)據(jù)集，完成數(shù)據(jù)緊密倉庫、低延遲數(shù)據(jù)訪問、集成分析等任務，為企業(yè)或是公司提供具有可操行的具體數(shù)據(jù)參考.大數(shù)據(jù)統(tǒng)一平臺具有的優(yōu)勢包括：（1）可以實現(xiàn)多元化、細化性的低延遲數(shù)據(jù)集分析，同時將數(shù)據(jù)之間細微的區(qū)別和關(guān)系進行保留，這樣可以更好指導企業(yè)業(yè)務，為優(yōu)化業(yè)務績效提供參考依據(jù).（2）允許根據(jù)再分配、按需分配、優(yōu)先級對業(yè)務相關(guān)資源進行快速計算.（3）根據(jù)關(guān)鍵性業(yè)務開展組織活動，提供最佳的傳播方法，同時組織分析結(jié)果.（4）成本方面具有一定的優(yōu)勢，可以通過商品化組間結(jié)合大數(shù)據(jù)，挖掘?qū)ζ髽I(yè)有利益的數(shù)據(jù)，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益.

3 結(jié)語

建立在云計算基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)分析平臺，可以對復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)度較高的數(shù)據(jù)進行處理，同時也能及時響應用戶請求.該平臺可以實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的管理和處理，實現(xiàn)智能、高速的數(shù)據(jù)分析，為企業(yè)業(yè)務處理提供一定的幫助，從而挖掘更具有價值的數(shù)據(jù).

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