HDFS支持的存储格式及压缩算法?

Hadoop存储格式与压缩算法解析

1.存储格式
(1) SequenceFile
以二进制键值对的形式存储数据,支持三种记录存储方式。.
➢无压缩: io效率较差,相比压缩,不压缩的情况下没有什么优势。
➢记录级压缩:对每条记录都压缩,这种压缩效率比较一 般。
➢块级压缩: 这里的块不同于HDFS中的块的概念.这种方式会将达到指定块大小的二进制数据压缩为一个块。
(2) Avro
将数据定义和数据- -起存储在一条消息中, 其中数据定义以JSON格式存储,数据以二
进制格式存储。Avro 标记用于将大型数据集分割成适合MapReduce处理的子集。
(3) RCFile
以列格式保存每个行组数据。它不是存储第一行 然后是第二行,而是存储所有行上的第
1列,然后是所行 上的第2列,以此类推。
(4) Parquet
是Hadoop的一种列存储格式,提供了高效的编码和压缩方案。
2.压缩算法
(1) Gzip 压缩
优点:压缩率比较高,而且压缩/解压速度也比较快; Hadoop 本身支持,在应用中处
理gzip格式的文件就和直接处理文本- -样:大部分linux 系统都自带gzip 命令,使用方便.
缺点:不支持split。
应用场景:当每个文件压缩之后在130M以内的(1个块大小内),都可以考虑用gzip
压缩格式。例如说一天或者一个小时的日志压缩成-一个gzip文件,运行MapReduce程序
的时候通过多个gzip 文件达到并发。Hive 程序,streaming 程序,和Java 写的
MapReduce程序完全和文本处理-一样, 压缩之后原来的程序不需要做任何修改。
(2) Bzip2 压缩
优点:支持split; 具有很高的压缩率,比gzip 压缩率都高; Hadoop 本身支持,但不
支持native; 在linux 系统下自带bzip2 命令,使用方便。
缺点:压缩/解压速度慢;不支持native.
应用场景:适合对速度要求不高,但需要较高的压缩率的时候,可以作为MapReduce
作业的输出格式:或 者输出之后的数据比较大,处理之后的数据需要压缩存档减少磁盘空
间并且以后数据用得比较少的情况:或者对单个很大的文本文件想压缩减少存储空间,同时
又需要支持split, 而且兼容之前的应用程序(即应用程序不需要修改)的情况。
(3) Lzo压缩
优点:压缩/解压速度也比较快,合理的压缩率:支持split, 是Hadoop 中最流行的压
缩格式:可以在linux 系统下安装lzop 命令,使用方便。
缺点:压缩率比gzip要低-一些; Hadoop 本身不支持,需要安装;在应用中对lzo 格
式的文件需要做一些特殊处理(为了 支持split 需要建索引,还需要指定inputformat 为lzo格式)
应用场景: - 个很大的文本文件,压缩之后还大于200M以上的可以考虑,而且单个
(4) Snappy 压缩
优点:高速压缩速度和合理的压缩率。
缺点:不支持split; 压缩率比gzip 要低; Hadoop 本身不支持,需要安装;
应用场景:当MapReduce 作业的Map 输出的数据比较大的时候,作为Map到
Reduce的中间数据的压缩格式:或者作为一个MapReduce作业的输出和另外一个
MapReduce作业的输入。

<think>嗯,用户现在想了解Hadoop中常用的压缩算法。之前的历史对话中,用户已经询问过Block划分的原因,而我的回答涉及到了分布式系统中块划分的作用,其中提到了Hadoop作为例子。现在用户直接引用了几篇关于Hadoop压缩算法的站内资料,说明ta需要更聚焦于压缩技术本身。 从用户提供的引用来看,这些资料已经覆盖了Hadoop主要的压缩格式:DEFLATE/gzip、bzip2、LZO、LZ4和Snappy。引用[1]给出了完整的格式对比表,引用[2][4]补充了性能数据和应用场景。用户特别标注“上述引用仅供参考”,但根据内容相关性,这些材料恰好能完美解答当前问题——看来用户可能已经自行检索过资料,现在需要系统化的整理。 注意到用户上次提问时对技术细节(如公式、代码)接受度很高,这次应该延续深度解析的风格。需要重点突出三个维度:压缩率、速度、是否支持分块(split),这在Hadoop分布式处理中至关重要。例如引用[1]的表格显示只有bzip2和带索引的LZO支持分块,这与MapReduce的数据本地化特性强相关。 用户引用的性能数据(引用[2])很有价值:LZO解压速度74.6MB/s远高于bzip2的9.5MB/s,但压缩率只有2.9GB/8.3GB≈35%,而bzip2达到13%。这些具体数字应该融入回答,比单纯说“LZO更快但压缩率低”更有说服力。 另外引用[4]提到CPU消耗对比,这个在集群资源调度中很关键。需要强调像bzip2这样的高压缩比算法可能成为瓶颈,而Snappy适合实时处理——这可能暗示用户的应用场景与性能调优有关。 最后考虑用户潜在需求:ta可能正在为Hadoop作业选择压缩算法。除了列出特性,应该补充配置建议(如引用[3]的Codec类名)和典型场景(冷热数据存储、计算密集型作业等)。这样从理论到实践全覆盖,比单纯罗列算法更有价值。</think>根据提供的引用资料,Hadoop中常用的压缩算法及其核心特性如下: ### 一、Hadoop常用压缩算法对比 | **压缩格式** | **是否支持分块(Split)** | **压缩速度** | **解压速度** | **压缩率** | **适用场景** | **Hadoop编解码器** | |--------------|-------------------------|--------------|--------------|------------|--------------|-------------------| | **gzip** | ❌ 不支持 | ★★☆ (17.5MB/s) | ★★★ (58MB/s) | 高 (1.8GB/8.3GB) | 归档存储、中等吞吐场景 | `org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec` | | **bzip2** | ✅ 支持 | ★☆☆ (2.4MB/s) | ★☆☆ (9.5MB/s) | **最高** (1.1GB/8.3GB) | 高压缩比需求、离线处理 | `org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec` | | **LZO** | ✅ 需索引支持 | ★★★★ (49.3MB/s) | ★★★★ (74.6MB/s) | 中 (2.9GB/8.3GB) | **MapReduce中间数据** | `com.hadoop.compression.lzo.LzoCodec` | | **LZ4** | ❌ 不支持 | ★★★★☆ | ★★★★☆ | 中低 | 实时处理、低延迟场景 | `org.apache.hadoop.io.compress.Lz4Codec` | | **Snappy** | ❌ 不支持 | ★★★★ | ★★★★ | 中低 | 平衡速度与压缩率 | `org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCodec` | | **DEFLATE** | ❌ 不支持 | ★★☆ | ★★★ | 高 | 通用默认格式 | `org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec` | > 注:压缩率测试基于8.3GB原始数据[^2],速度单位为MB/s。 ### 二、关键特性解析 1. **分块支持(Split)** - **bzip2** 是唯一原生支持分块处理的格式,允许MapReduce任务并行处理单个压缩文件的不同数据块[^1]。 - **LZO** 需额外创建索引文件(`.index`)才能实现分块处理[^1][^4]。 2. **CPU资源消耗** - 高压缩比算法(**bzip2/gzip**)CPU消耗显著高于速度优化算法(**LZO/Snappy**)[^4]。 3. **性能平衡建议** ```bash # MapReduce中间数据:优先选择高速压缩 mapreduce.map.output.compress.codec = org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCodec # 最终存储:优先选择高压缩率 mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec = org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec ``` ### 三、典型应用场景 - **实时处理**:LZ4/Snappy(超低延迟) - **MapReduce中间数据**:LZO/Snappy(高速读写)[^4] - **冷数据存储**:bzip2/gzip(节省存储成本) - **日志压缩**:DEFLATE(默认平衡方案) > 引用[4]明确指出:**bzip2和GZIP压缩比最高但CPU消耗大,Snappy/LZO在速度和CPU消耗上更具优势**。 --- ### ⁉ 相关问题 1. **如何在Hadoop中为不同计算阶段配置差异化的压缩算法?** 2. **LZO索引文件的作用是什么?如何生成?** 3. **为什么Snappy不适合作为HDFS持久化存储的压缩格式?**
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