分布式计算框架MapReduce

1129-徐同学

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1.理解MapReduce思想

MapReduce思想在生活中处处可见。或多或少都曾接触过这种思想。MapReduce的思想核心是“分而治之”,适用于大量复杂的任务处理场景(大规模数据处理场景)。
Map负责“分”,即把复杂的任务分解为若干个“简单的任务”来并行处理。可以进行拆分的前提是这些小任务可以并行计算,可以提高并行度。彼此间几乎没有依赖关系。
Reduce负责“合”,即对map阶段的结果进行全局汇总。
这两个阶段合起来正是MapReduce思想的体现。

一个block块对应一个mapTask
在mapreduce当中没有block块的概念,每一个maptask处理的一部分数据都叫做一个切片,默认的一个切片对应一个block块的大小
可以理解为一个block块对应一个maptask

2.Hadoop MapReduce设计构思

MapReduce是一个分布式运算程序的编程框架,核心功能是将用户编写的业务逻辑代码和自带默认组件整合成一个完整的分布式运算程序,并发运行在Hadoop集群上。
既然是做计算的框架,那么表现形式就是有个输入(input),MapReduce操作这个输入(input),通过本身定义好的计算模型,得到一个输出(output)。
对许多开发者来说,自己完完全全实现一个并行计算程序难度太大,而MapReduce就是一种简化并行计算的编程模型,降低了开发并行应用的入门门槛。

Hadoop MapReduce构思体现在如下的三个方面:

2.1、如何对付大数据处理:分而治之

对相互间不具有计算依赖关系的大数据,实现并行最自然的办法就是采取分而治之的策略。并行计算的第一个重要问题是如何划分计算任务或者计算数据以便对划分的子任务或数据块同时进行计算。不可分拆的计算任务或相互间有依赖关系的数据无法进行并行计算!

2.2、构建抽象模型:Map和Reduce

MapReduce借鉴了函数式语言中的思想,用Map和Reduce两个函数提供了高层的并行编程抽象模型。
Map: 对一组数据元素进行某种重复式的处理;
Reduce: 对Map的中间结果进行某种进一步的结果整理。
MapReduce中定义了如下的Map和Reduce两个抽象的编程接口,由用户去编程实现:
map: (k1; v1) → [(k2; v2)]
reduce: (k2; [v2]) → [(k3; v3)]
Map和Reduce为程序员提供了一个清晰的操作接口抽象描述。通过以上两个编程接口,大家可以看出MapReduce处理的数据类型是<key,value>键值对。

2.3、统一构架,隐藏系统层细节

如何提供统一的计算框架,如果没有统一封装底层细节,那么程序员则需要考虑诸如数据存储、划分、分发、结果收集、错误恢复等诸多细节;为此,MapReduce设计并提供了统一的计算框架,为程序员隐藏了绝大多数系统层面的处理细节。
MapReduce最大的亮点在于通过抽象模型和计算框架把需要做什么(what need to do)与具体怎么做(how to do)分开了,为程序员提供一个抽象和高层的编程接口和框架。程序员仅需要关心其应用层的具体计算问题,仅需编写少量的处理应用本身计算问题的程序代码。如何具体完成这个并行计算任务所相关的诸多系统层细节被隐藏起来,交给计算框架去处理:从分布代码的执行,到大到数千小到单个节点集群的自动调度使用。

3.MapReduce框架结构

一个完整的mapreduce程序在分布式运行时有三类实例进程:
1、MRAppMaster:负责整个程序的过程调度及状态协调
2、MapTask:负责map阶段的整个数据处理流程
3、ReduceTask:负责reduce阶段的整个数据处理流程

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拜师教育学员文章:作者:1129-徐同学, 转载或复制请以 超链接形式 并注明出处 拜师资源博客
原文地址:《分布式计算框架MapReduce》 发布于2020-08-08

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