目录
1、数据收集工具/系统产生背景
Hadoop业务的整体开发流程:
任何完整的大数据平台,一般都会包括以下基本处理过程:
- 数据采集
- 数据ETL
- 数据存储
- 数据计算/分析
- 数据展现
其中,数据采集是所有数据系统必不可少的,随着大数据越来越被重视,数据采集的挑战也变的尤为突出。这其中包括:
- 数据源多种多样
- 数据量大,变化快
- 如何保证数据采集的可靠性
- 如何避免重复数据
- 如何保证数据的质量
我们今天就来看看当前可用的一些数据采集的产品,重点关注一些它们是如何做到高可靠, 高性能和高扩展。
总结,数据来源大体包括:
- 业务数据
- 爬虫爬取的网络公开数据
- 购买数据
- 自行采集收集的日志数据
2、专业的数据收集工具
2.1、Chukwa
Apache Chukwa 是 Apache 旗下另一个开源的数据收集平台,它远没有其他几个有名。Chukwa基于 Hadoop 的 HDFS 和 MapReduce 来构建(显而易见,它用 Java 来实现),提供扩展性和可靠性。Chukwa 同时提供对数据的展示,分析和监视。很奇怪的是它的上一次 Github 的更新事是7 年前。可见该项目应该已经不活跃了。
2.2、Scribe
Scribe 是 Facebook 开源的日志收集系统,在 Facebook 内部已经得到的应用。它能够从各种日志源上收集日志,存储到一个中央存储系统(可以是 NFS,HDFS,或者其他分布式文件系统等)上,以便于进行集中统计分析处理。
官网:https://www.scribesoft.com/
2.3、Fluentd
Fluentd 是另一个开源的数据收集框架。Fluentd 使用 C/Ruby 开发,使用 JSON 文件来统一日志数据。它的可插拔架构,支持各种不同种类和格式的数据源和数据输出。最后它也同时提供了高可靠和很好的扩展性。
2.4、Logstash
Logstash 是著名的开源数据栈 ELK(ElasticSearch,Logstash,Kibana)中的那个 L。几乎在大部分的情况下 ELK 作为一个栈是被同时使用的。所有当你的数据系统使用 ElasticSearch 的情况下,Logstash 是首选。Logstash 用 JRuby 开发,所以运行时依赖 JVM。
官网:https://www.elastic.co/cn/products/logstash
2.5、Apache Flume
Flume 是 Apache 旗下,开源,高可靠,高扩展,容易管理,支持客户扩展的数据采集系统。Flume 使用 JRuby 来构建,所以依赖 Java 运行环境。Flume 最初是由 Cloudera 的工程师设计 用于合并日志数据的系统,后来逐渐发展用于处理流数据事件。
3、Flume概述
3.1、Flume概念
Flume 是一个分布式、高可靠、高可用的海量日志聚合系统,支持在系统中定制各类数据发送方,用于收集数据,同时,Flume 提供对数据的简单处理,并写到各种数据接收方的能力。
1、 Apache Flume 是一个分布式、可靠、高可用的海量日志采集、聚合和传输的系统,和Sqoop 同属于数据采集系统组件,但是 Sqoop 用来采集关系型数据库数据,而 Flume 用来采集流动型数据。
2、 Flume 名字来源于原始的近乎实时的日志数据采集工具,现在被广泛用于任何流事件数据的采集,它支持从很多数据源聚合数据到 HDFS。
3、 一般的采集需求,通过对 flume 的简单配置即可实现。Flume 针对特殊场景也具备良好的自定义扩展能力,因此,flume 可以适用于大部分的日常数据采集场景。
4、 Flume 最初由 Cloudera 开发,在 2011 年贡献给了 Apache 基金会,2012 年变成了 Apache的顶级项目。Flume OG(Original Generation)是 Flume 最初版本,后升级换代成 Flume NG(Next/New Generation)。
5、 Flume 的优势:可横向扩展、延展性、可靠性。
3.2、Flume版本介绍
Flume 在 0.9.x and 1.x 之间有较大的架构调整:
- 1.x 版本之后的改称 Flume NG
- 0.9.x 版本称为 Flume OG,最后一个版本是 0.94,之后是由 Apache 进行了重构
- N 和 O 的意思就是 new 和 old 的意思
官网文档:http://flume.apache.org/FlumeUserGuide.html
3.3、Flume数据源和输出方式
Flume 提供了从 console(控制台)、RPC(Thrift-RPC)、text(文件)、tail(UNIX tail)、syslog(syslog 日 志系统,支持 TCP 和 UDP 等 2 种模式),exec(命令执行)等数据源上收集数据的能力,在我们的系统中目前使用 exec 方式进行日志采集。
Flume 的数据接受方,可以是 console(控制台)、text(文件)、dfs(HDFS 文件)、RPC(Thrift-RPC)和 syslogTCP(TCP syslog 日志系统)等。最常用的是 Kafka。
4、Flume体系结构/核心组件
4.1、概述
Flume 的数据流由事件(Event)贯穿始终。事件是 Flume 的基本数据单位,它携带日志数据(字节数组形式)并且携带有头信息,这些 Event 由 Agent 外部的 Source 生成,当 Source 捕获事件后会进行特定的格式化,然后 Source 会把事件推入(单个或多个)Channel 中。你可以把Channel 看作是一个缓冲区,它将保存事件直到 Sink 处理完该事件。Sink 负责持久化日志或者把事件推向另一个 Source。
Flume 以 agent 为最小的独立运行单位。一个 agent 就是一个 JVM。单 agent 由 Source、Sink 和 Channel 三大组件构成。如下图:
![]() |
组件 | 功能 |
Agent | 使用 JVM 运行 Flume。每台机器运行一个 agent,但是可以在一个agent 中包含多个 sources 和 sinks。 |
Client | 生产数据,运行在一个独立的线程。 |
Source | 从Client收集数据,传递给Channel。 |
Sink | 从Channel收集数据,运行在一个独立线程上。 |
Channel | 连接Sources 和 Sinks,这个有点像一个队列。 |
Events | 可以是日志记录、avro对象等。 |
4.2、Flume三大核心组件
Event
- Event 是 Flume 数据传输的基本单元。
- Flume 以事件的形式将数据从源头传送到最终的目的地。
- Event 由可选的 header 和载有数据的一个 byte array 构成。
- 载有的数据度 flume 是不透明的。
- Header 是容纳了 key-value 字符串对的无序集合,key 在集合内是唯一的。
- Header 可以在上下文路由中使用扩展
Client
- Client 是一个将原始 log 包装成 events 并且发送他们到一个或多个 agent 的实体
- 目的是从数据源系统中解耦 Flume
- 在 Flume 的拓扑结构中不是必须的。
- Client 实例
- flume log4j Appender
- 可以使用 Client SDK(org.apache.flume.api)定制特定的 Client
Agent
- 一个 Agent 包含 source,channel,sink 和其他组件。
- 它利用这些组件将 events 从一个节点传输到另一个节点或最终目的地。
- agent 是 flume 流的基础部分。
- flume 为这些组件提供了配置,声明周期管理,监控支持。
Source
- Source 负责接收 event 或通过特殊机制产生 event,并将 events 批量的放到一个或多个
Channel
- 包含 event 驱动和轮询两种类型。
- 不同类型的 Source
- 与系统集成的 Source:Syslog,Netcat,监测目录池
- 自动生成事件的 Source:Exec
- 用于 Agent 和 Agent 之间通信的 IPC source:avro,thrift
- source 必须至少和一个 channel 关联
Agent之Channel
- Channel 位于 Source 和 Sink 之间,用于缓存进来的 event
- 当 sink 成功的将 event 发送到下一个的 channel 或最终目的 event 从 channel 删除
- 不同的 channel 提供的持久化水平也是不一样的
- Memory channel:volatile(不稳定的)
- File Channel:基于 WAL(预写式日志 Write-Ahead logging)实现JDBC
- channel:基于嵌入式 database 实现
- channel 支持事务,提供较弱的顺序保证
- 可以和任何数量的 source 和 sink 工作
Agent之Sink
- Sink 负责将 event 传输到下一个Agent或最终目的地,成功后将 event 从 channel 移除
- 不同类型的 sink
- 存储 event 到最终目的地终端 sink,比如 HDFS,HBase
- 自动消耗的 sink 比如 null sink
- 用于 agent 间通信的 IPC:sink:Avro
- 必须作用于一个确切的 channel
Iterator
- 作用于 Source,按照预设的顺序在必要地方装饰和过滤 events
Channel Selector
- 允许 Source 基于预设的标准,从所有 channel 中,选择一个或者多个 channel
Sink Processor
- 多个 sink 可以构成一个 sink group
- sink proc