1.1 简介
1.2 Storm 与 Hadoop对比
1.3 Storm 与 Spark Streaming对比
1.4 Storm 与 Flink对比
二、流处理
2.1 静态数据处理
2.2 流处理
Storm 是一个开源的分布式实时计算系统,可以简单、可靠进行大数据流的处理。通常用于实时分析,在线机器学习、持续计算、分布式RPC、ETL等场景。Storm具有以下特点:
- 支持水平横向扩展;
- 具有高容错性,通过ACK机制每个消息都不丢失;
- 处理速度非常快,每个节点每秒能处理超过一百万个tuples ;
- 易于设置和操作,并可以与任何编程语言一起使用;
- 支持本地模式,这意味着你开发的代码不必每次都要提交到服务器上才能运行,对于开发人员来说非常友好;
- 支持图形化管理界面。
Hadoop采用HDFS存储数据,采用MapReduce处理数据。MapReduce主要是进行数据的批处理,这使得Hadoop更适合于海量数据的离线处理,却不适合于实时性要求比较高的场景。而Strom的设计目标就是就是对数据进行实时计算,这使得其更适合实时数据分析等场景。
Spark Streaming并不是真正意义上的流处理框架。 Spark Streaming接收实时输入的数据流,并将数据拆分为批处理,由Spark引擎处理后批量生成结果流。只不过 Spark Streaming 能够将数据流进行极小粒度的拆分,使得其能够得到接近于流处理的效果,但其本质上还是批处理(或微批处理)。
storm和Flink都是真正意义上的实时计算框架。其对比如下:
storm | flink | |
---|---|---|
状态管理 | 无状态 | 有状态 |
窗口支持 | 对事件窗口支持较弱,缓存整个窗口的所有数据,窗口结束时一起计算 | 窗口支持较为完善,自带一些窗口聚合方法, 并且会自动管理窗口状态 |
消息投递 | At Most Once At Least Once |
At Most Once At Least Once Exactly Once |
容错方式 | ACK机制:对每个消息进行全链路跟踪,失败或者超时时候进行重发 | 检查点机制:通过分布式一致性快照机制, 对数据流和算子状态进行保存。在发生错误时,使系统能够进行回滚。 |
注 : 一般来说,对于消息投递,一般有以下三种方案:
- At Most Once : 投递保证每个消息会被投递0次或者1次,在这种机制下消息很有可能会丢失;
- At Least Once :投递保证了每个消息会被默认投递多次,至少保证有一次被成功接收,信息可能有重复,但是不会丢失;
- Exactly Once : 每个消息对于接收者而言正好被接收一次,保证即不会丢失也不会重复。
在流处理之前,数据通常存储在数据库,文件系统或其他形式的存储系统中。应用程序根据需要查询数据或计算数据。这就是传统的静态数据处理架构。Hadoop采用HDFS进行数据存储,采用MapReduce进行数据查询或分析,这就是典型的静态数据处理架构。
而流处理则是直接对运动中的数据的处理,在接收数据时直接计算数据。
大多数数据都是连续的流:传感器事件,网站上的用户活动,金融交易等等 ,所有这些数据都是随着时间的推移而创建的。
接收和发送数据流并执行应用程序或分析逻辑的系统称为流处理器。流处理器的基本职责是确保数据有效流动,同时具备可扩展性和容错能力,Storm和Flink就是其代表性的实现。
流处理带来了静态数据处理所不具备的众多优点:
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应用程序立即对数据做出反应:降低了数据的滞后性,使得数据更具有时效性,更能反映对未来的预期;
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流处理可以处理更大的数据量:直接处理数据流,并且只保留数据中有意义的子集,并将其传送到下一个处理单元,逐级过滤数据,降低需要处理的数据量,从而能够承受更大的数据量;
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流处理更贴近现实的数据模型:在实际的环境中,一切数据都是持续变化的,要想能够通过过去的数据推断未来的趋势,必须保证数据的不断输入和模型的不断修正,典型的就是金融市场、股票市场,流处理能更好的应对这些数据的连续性的特征和及时性的需求;
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流处理分散和分离基础设施:流式处理减少了对大型数据库的需求。相反,每个流处理程序通过流处理框架维护了自己的数据和状态,这使得流处理程序更适合微服务架构。