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流式大数据处理的三种框架:Storm,Spark和Flink

大数据云计算 water 3299℃ 0评论

storm、spark streaming、flink都是开源的分布式系统,具有低延迟、可扩展和容错性诸多优点,允许你在运行数据流代码时,将任务分配到一系列具有容错能力的计算机上并行运行,都提供了简单的API来简化底层实现的复杂程度。

Apache Storm

Storm中,先要设计一个用于实时计算的图状结构,我们称之为拓扑(topology)。这个拓扑将会被提交给集群,由集群中的主控节点(master node)分发代码,将任务分配给工作节点(worker node)执行。一个拓扑中包括spout和bolt两种角色,其中spout发送消息,负责将数据流以tuple元组的形式发送出去;而bolt则负责转换这些数据流,在bolt中可以完成计算、过滤等操作,bolt自身也可以随机将数据发送给其他bolt。由spout发射出的tuple是不可变数组,对应着固定的键值对。


Apache Spark

Spark Streaming是核心Spark API的一个扩展,它并不会像Storm那样一次一个地处理数据流,而是在处理前按时间间隔预先将其切分为一段一段的批处理作业。Spark针对持续性数据流的抽象称为DStream(DiscretizedStream),一个DStream是一个微批处理(micro-batching)的RDD(弹性分布式数据集);而RDD则是一种分布式数据集,能够以两种方式并行运作,分别是任意函数和滑动窗口数据的转换。


Apache Flink

Flink 是一个针对流数据和批数据的分布式处理引擎。它主要是由 Java 代码实现。对 Flink 而言,其所要处理的主要场景就是流数据,批数据只是流数据的一个极限特例而已。再换句话说,Flink 会把所有任务当成流来处理,这也是其最大的特点。Flink 可以支持本地的快速迭代,以及一些环形的迭代任务。并且 Flink 可以定制化内存管理。在这点,如果要对比 Flink 和 Spark 的话,Flink 并没有将内存完全交给应用层。这也是为什么 Spark 相对于 Flink,更容易出现 OOM 的原因(out of memory)。就框架本身与应用场景来说,Flink 更相似与 Storm。

Flink 的架构图。


对比图:


(比较源自大牛的PPT,现在新版storm有很多改进,比如自动反压机制之类,另外storm trident API也能提供有状态操作与批处理等)


怎么选择

如果你想要的是一个允许增量计算的高速事件处理系统,Storm会是最佳选择。

如果你必须有状态的计算,恰好一次的递送,并且不介意高延迟的话,那么可以考虑Spark Streaming,特别如果你还计划图形操作、机器学习或者访问SQL的话,Apache Spark的stack允许你将一些library与数据流相结合(Spark SQL,Mllib,GraphX),它们会提供便捷的一体化编程模型。尤其是数据流算法(例如:K均值流媒体)允许Spark实时决策的促进。
Flink支持增量迭代,具有对迭代自动优化的功能,在迭代式数据处理上,比Spark更突出,Flink基于每个事件一行一行地流式处理,真正的流式计算,流式计算跟Storm性能差不多,支持毫秒级计算,而Spark则只能支持秒级计算。

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