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近年來,互聯(lián)網公司中大數(shù)據(jù)平臺的建設和安全一直是熱點。筆者計劃發(fā)兩篇文章參與一下討論,一篇架構+一篇安全。本文不依托于任何一家大廠的平臺架構,用通俗的語言介紹一下大數(shù)據(jù)平臺的整體架構。
下面用兩個問題開篇:
什么是大數(shù)據(jù)平臺?是將互聯(lián)網產品和后臺的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)整合起來,將應用系統(tǒng)產生的數(shù)據(jù)導入大數(shù)據(jù)平臺,經過計算后導出給應用系統(tǒng)使用。
為什么大數(shù)據(jù)平臺在互聯(lián)網行業(yè)非常重要?大數(shù)據(jù)平臺將互聯(lián)網應用和大數(shù)據(jù)產品整合起來,將實時數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)打通,使數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)更大規(guī)模的關聯(lián)計算,挖掘出數(shù)據(jù)更大的價值,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動業(yè)務。大數(shù)據(jù)平臺使得大數(shù)據(jù)技術產品可以落地應用,實現(xiàn)了自身價值。
總體來說:大數(shù)據(jù)平臺可以分為四個部分:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出和任務調度管理。
一、數(shù)據(jù)采集
按照數(shù)據(jù)源可以分為如下4點:
1、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)
目前比較常用的數(shù)據(jù)庫導入工具有Sqoop和Canal。
Sqoop 是一個數(shù)據(jù)庫批量導入導出工具,可以將關系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)批量導入到 Hadoop,也可以將 Hadoop 的數(shù)據(jù)導出到關系數(shù)據(jù)庫。
Sqoop 適合關系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的批量導入,如果想實時導入關系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),可以選擇Canal。Canal是阿里巴巴開源的一個 MySQLbinlog 獲取工具,binlog 是 MySQL 的事務日志,可用于MySQL數(shù)據(jù)庫主從復制,Canal 將自己偽裝成 MySQL 從庫,從 MySQL 獲取binlog。
2、日志數(shù)據(jù)
日志是大數(shù)據(jù)平臺重要數(shù)據(jù)來源之一,應用程序日志一方面記錄各種程序執(zhí)行狀況,一方面記錄用戶的操作軌跡。Flume 是大數(shù)據(jù)日志收集常用的工具。Flume 最早由 Cloudera 開發(fā),后來捐贈給 Apache 基金會作為開源項目運營。
3、前端程序埋點
所謂前端埋點,是應用前端為了進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析采集數(shù)據(jù)。
用戶的某些前端行為并不會產生后端請求,比如用戶頁面停留時間、用戶瀏覽速度、用戶點選又取消等等。這些信息對于分析用戶行為等都很有價值。但是這些數(shù)據(jù)必須通過前端埋點獲得,有些互聯(lián)網公司會將前端埋點數(shù)據(jù)當作最主要的大數(shù)據(jù)來源,用戶所有前端行為,都會埋點采集,再輔助結合其他的數(shù)據(jù)源,構建自己的大數(shù)據(jù)倉庫,進而進行數(shù)據(jù)分析和挖掘。
對于一個互聯(lián)網應用,當我們提到前端的時候,可能指的是如下幾類:
(1)App 程序,比如一個 iOS 應用或者 Android 應用,安裝在用戶的手機或者平板上;
(2)PC Web 前端,使用 PC 瀏覽器打開;
(3)H5 前端,由移動設備瀏覽器打開;
(4)微信小程序,在微信內打開。
這些不同的前端使用不同的開發(fā)語言開發(fā),運行在不同的設備上,每一類前端都需要解決自己的埋點問題。
埋點的方式主要有手工埋點、自動化埋點和可視化埋點。
手工埋點就是前端開發(fā)者手動編程將需要采集的前端數(shù)據(jù)發(fā)送到后端的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通常公司會開發(fā)一些前端數(shù)據(jù)上報的 SDK,前端工程師在需要埋點的地方,調用 SDK,按照接口規(guī)范傳入相關參數(shù),比如 ID、名稱、頁面、控件等通用參數(shù),還有業(yè)務邏輯數(shù)據(jù)等,SDK 將這些數(shù)據(jù)通過 HTTP 的方式發(fā)送到后端服務器。
自動化埋點則是通過一個前端程序 SDK,自動收集全部用戶操作事件,然后全量上傳到后端服器。自動化埋點有時候也被稱作無埋點,意思是無需埋點,實際上是全埋點,即全部用戶操作都埋點采集。自動化埋點的好處是開發(fā)工作量小,數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一。缺點是采集的數(shù)據(jù)量大,很多數(shù)據(jù)采集來也不知道有什么用,白白浪費了計算資源,特別是對于流量敏感的移動端用戶而言,因為自動化埋點采集上傳花費了大量的流量,可能因此成為卸載應用的理由,這樣就得不償失了。在實踐中,有時候只是針對部分用戶做自動埋點,抽樣一部分數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析。
介于手工埋點和自動化埋點之間的,還有一種方案是可視化埋點。通過可視化的方式配置哪些前端操作需要埋點,根據(jù)配置采集數(shù)據(jù)??梢暬顸c實際上是可以人工干預的自動化埋點。
4、爬蟲系統(tǒng)
通過網絡爬蟲獲取外部數(shù)據(jù)用于行業(yè)數(shù)據(jù)支撐,管理決策等。由于涉及到敏感內容,不做更多的展開。
二、數(shù)據(jù)處理
大數(shù)據(jù)平臺的核心,分為離線計算和實時計算兩類。
1、離線計算
由MapReduce、Hive、Spark 等進行的計算處理。
2、實時計算
由Storm、SparkSteaming 等流式大數(shù)據(jù)引擎完成,可以在秒級甚至毫秒級時間內完成計算。
三、數(shù)據(jù)輸出
大數(shù)據(jù)處理與計算產生的數(shù)據(jù)寫入到 HDFS 中,但應用程序不會到 HDFS 中讀取數(shù)據(jù),所以必須要將 HDFS 中的數(shù)據(jù)導出到數(shù)據(jù)庫中。除了給用戶提供數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)平臺還需要在一些后臺系統(tǒng)中給運營和決策層提供各種統(tǒng)計數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)也寫入數(shù)據(jù)庫,被相應的后臺系統(tǒng)訪問。
四、任務調度管理
將上面三個部分有效整合和運轉起來的是任務調度管理系統(tǒng),它的主要作用是:
(1)合理調度各種 MapReduce、Spark 任務使資源利用最合理
(2)盡快執(zhí)行臨時的重要任務
(3)對作業(yè)提交、進度跟蹤、數(shù)據(jù)查看等功能
簡單的大數(shù)據(jù)平臺任務調度管理系統(tǒng)其實就是一個類似 Crontab 的定時任務系統(tǒng),按預設時間啟動不同的大數(shù)據(jù)作業(yè)腳本。復雜的大數(shù)據(jù)平臺任務調度還要考慮不同作業(yè)之間的依賴關系。開源的大數(shù)據(jù)調度系統(tǒng)有 Oozie,也可以在此基礎進行擴展。