关于大数据:6W字记录实验全过程-探索Alluxio经济化数据存储策略

摸索背景

随着大数据利用的一直倒退,数据仓库、数据湖的大数据实际层出不穷;无论是电信、金融、政府,各个行业的大数据热潮蓬勃发展。在过来的4-5年中,咱们一直看到企业用户大数据收缩问题日益加剧,大数据翻新下数据存储老本出现线性增长,使得企业对于大数据的利用开始变得审慎、变向放缓了企业外部数据化转型的速度。

外围的挑战:如何更加经济地构建数据湖存储体系。

大数据存储引擎从2006年公布以来,百花齐放,计算侧MapReduce、Spark、Hive、Impala、Presto、Storm、Flink的问世一直冲破应用领域,不过在大数据存储方面反而显得谨慎与沉稳。在过来十多年,在Apache Hadoop生态被宽泛提及的次要还是HDFS与Ozone。

HDFS

Hadoop HDFS 是一种分布式文件系统,旨在在商用硬件上运行以进步其普适性。它与现有的分布式文件系统有很多相似之处。然而,HDFS的特点也是显明的:具备高度容错性、旨在部署在低成本硬件、容许程度扩缩容。HDFS提供对应用程序数据拜访的高吞吐量,实用于须要解决海量数据集的应用服务。

Ozone

Apache Ozone 是一种高度可扩大的分布式存储,实用于剖析、大数据和云原生应用程序。Ozone 反对 S3 兼容对象 API 以及 Hadoop 兼容文件系统协定。它针对高效的对象存储和文件系统操作进行了优化。

经济化数据存储策略,次要体现在两个要害个性上,只有实现了,其余的加强都会锦上添花:

应用最合适的存储系统存储对应的数据分块;
数据存储策略对下层利用的侵入性越低越好;
比方HDFS典型场景下应用3正本的策略,一方面是确保数据块的高可用性,同时多个正本也能够更好地保障数据局部性的要求,进步数据拜访的吞吐量;为了更好地提供数据服务,硬件环境也会选用绝对更好的磁盘;对于晚期的大数据实际而言,规范对立的软硬件抉择能够进步对新技术栈的推动,然而随着数据的一直积攒,很多数据的拜访频率出现指数级降落,尤其是针对合规查看的冷数据,不仅仅占据了生产集群的大量空间,可能一年到头都没有被拜访过一次。这是对资源的极大节约。

大数据倒退的现阶段,精细化数据存储被提上了议程。须要一种分层的存储体系,在维系现有计算性能的同时,将温、冷数据实现对下层利用通明的自主迁徙,控制数据存储与保护的老本。

要害个性验证

通过这篇文章,咱们心愿能够对经济化数据存储策略做一个初步摸索,首先咱们将先前提到的两个要害个性具象化,而后通过几组试验对技术可行性进行一个探讨。

要害个性一:应用一套存储系统作为热数据系统;应用另一套存储系统作为冷数据系统;
要害个性二:对立命名空间同时兼容多套存储系统,通过对立命名空间对下层利用提供数据拜访服务;

技术抉择:

  1. 计算引擎: Hive (大部分企业用户应用SQL引擎作为数据开发工具)
  2. 存储引擎: HDFS/Ozone (业界罕用的Apache生态存储)
  3. 数据编排引擎: Alluxio (第三方开源组件,兼容大部分Apache生态组件)

Hive

Apache Hive ™ 数据仓库软件有助于应用 SQL 读取、写入和治理驻留在分布式存储中的大型数据集。构造能够投影到曾经存储的数据上。提供了一个命令行工具和 JDBC 驱动程序容许用户连贯到 Hive。

对于Alluxio

“Alluxio数据编排零碎”是寰球首个分布式超大规模数据编排零碎,孵化于加州大学伯克利分校AMP实验室。自我的项目开源以来,已有超过来自300多个组织机构的1200多位贡献者参加开发。Alluxio可能在跨集群、跨区域、跨国家的任何云中将数据更严密地编排到靠近数据分析和AI/ML应用程序的集群中,从而向下层利用提供内存级别的数据访问速度。

作为大数据生态系统中的存储与计算拆散技术标准,在阿里云、腾讯云、华为云、金山云等国内顶级云厂商服务中失去生产测验,是建设企业公有云的基石和核心技术。2021年成立后,先后荣登“中关村国内前沿科技翻新大赛大数据与云计算畛域TOP10”、“2021投资界数字科技VENTURE50”、“科创中国”开源翻新榜等多项榜单。

技术可行性研究,咱们分两个阶段进行:

阶段一:应用同一类型的存储系统HDFS,实现不同HDFS零碎之间的冷热分层【模仿场景:应用新的HDFS3.0 EC或者用磁盘密集型的机器专门搭建冷数据HDFS】
阶段二:应用不同类型的存储系统,应用HDFS作为热数据存储系统;应用Ozone作为冷数据存储系统 【模仿场景:HDFS负责热数据/Ozone负责冷数据】

验证步骤

部署架构

软件版本:

  1. 计算引擎:Hive 2.3.9
  2. 存储引擎:Hadoop 2.10.1,Ozone 1.2.1,Alluxio 2.8
  3. 所有组件均为单机模式部署

集群布局:

试验一:基于Alluxio实现跨HDFS的通明数据冷热分层

Step 1: 在Hive 中创立库、分区表,默认数据存储在 HDFS_1 上

create database test location "/user/hive/test.db";
create external table test.test_part(value string) partitioned by (dt string);

创立库

hive> create database test location '/user/hive/test.db';
OK                                                                                                         
Time taken: 1.697 seconds
hive> 

创立表

hive> create external table test.test_part(value string) partitioned by (dt string); 
OK
Time taken: 0.607 seconds
hive>

Step 2: Alluxio Union URI 实现跨HDFS集群对立命名空间集成

alluxio fs mount \
--option alluxio-union.hdfs1.uri=hdfs://namenode_1:8020/user/hive/test.db/test_part \
--option alluxio-union.hdfs2.uri=hdfs://namenode_2:8020/user/hive/test.db/test_part \
--option alluxio-union.priority.read=hdfs1,hdfs2 \
--option alluxio-union.collection.create=hdfs1 \
/user/hive/test.db/test_part union://test_part/ 

以Alluxio Union URI 形式挂载测试目录

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mkdir /user/hive/test.db                                               
Successfully created directory /user/hive/test.db
[root@ip-172-31-17-3 conf]# alluxio fs mount \
> --option alluxio-union.hdfs1.uri=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \
> --option alluxio-union.hdfs2.uri=hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \
> --option alluxio-union.priority.read=hdfs1,hdfs2 \
> --option alluxio-union.collection.create=hdfs1 \
> /user/hive/test.db/test_part union://test_part/
Mounted union://test_part/ at /user/hive/test.db/test_part
[root@ip-172-31-17-3 ~]#

Step 3: 批改 Hive 表门路为 Union URI 门路,屏蔽跨异构存储的技术细节

alter table test.test_part set location "alluxio://alluxio:19998/user/hive/test.db/test_part";

#批改Hive表格对应的门路

hive> alter table test.test_part set location "alluxio://ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998/user/hive/test.db/test_part";
OK
Time taken: 0.143 seconds
hive> 

Step 4: 模仿数据

mkdir dt\=2022-06-0{1..6}
echo 1abc > dt\=2022-06-01/000000_0
echo 2def > dt\=2022-06-02/000000_0
echo 3ghi > dt\=2022-06-03/000000_0
echo 4jkl > dt\=2022-06-04/000000_0
echo 5mno > dt\=2022-06-05/000000_0
echo 6pqr > dt\=2022-06-06/000000_0
hdfs dfs -put dt\=2022-06-0{1..3} hdfs://namenode_1:8020/user/hive/test.db/test_part
hdfs dfs -put dt\=2022-06-0{4..6} hdfs://namenode_2:8020/user/hive/test.db/test_part
[root@ip-172-31-17-3 ~]# mkdir dt\=2022-06-0{1..6}                                                         
[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 1abc > dt\=2022-06-01/000000_0                                               
[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 2def > dt\=2022-06-02/000000_0                                               
[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 3ghi > dt\=2022-06-03/000000_0                                               
[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 4jkl > dt\=2022-06-04/000000_0                                               
[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 5mno > dt\=2022-06-05/000000_0                                               
[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 6pqr > dt\=2022-06-06/000000_0

将模仿数据别离存入hdfs1、hdfs2

[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\=2022-06-0{1..3} hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part                                                       
[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -mkdir -p hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part                                                       
[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\=2022-06-0{4..6} hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part 

查问hdfs1和hdfs2,确认数据存入实现

[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part                                                       
Found 3 items                                                                                             
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03                                         
[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part                                                       
Found 3 items                                                                                             
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06 

通过查问alluxio Union URI 再次确认数据存入hdfs1和hdfs2,以及Union URI跨存储关联失效

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls /user/hive/test.db/test_part                                       
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               1       PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:243  DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02                                                                 
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               1       PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:219  DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01                                                                 
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               1       PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:740  DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06                                                                 
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               1       PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:721  DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05                                                                 
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               1       PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:698  DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04                                                                 
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               1       PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:263  DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03                                                                 
[root@ip-172-31-17-3 ~]#

Step 5: 刷新Hive表元数据

MSCK REPAIR TABLE test.test_part;
hive> MSCK REPAIR TABLE test.test_part;                                                                   
OK
Partitions not in metastore:    test_part:dt=2022-06-01 test_part:dt=2022-06-02 test_part:dt=2022-06-03 test_part:dt=2022-06-04 test_part:dt=2022-06-05 test_part:dt=2022-06-06                                   
Repair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-01                                         
Repair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-02                                         
Repair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-03                                         
Repair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-04                                         
Repair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-05                                         
Repair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-06                                         
Time taken: 1.677 seconds, Fetched: 7 row(s)

通过select形式察看到Hive元数据刷新后,alluxio union URI关联失效体现到Hive表中

hive> select * from test.test_part;                                                                       
OK
1abc    2022-06-01                                                                                         
2def    2022-06-02                                                                                         
3ghi    2022-06-03                                                                                         
4jkl    2022-06-04                                                                                         
5mno    2022-06-05                                                                                         
6pqr    2022-06-06                                                                                         
Time taken: 1.624 seconds, Fetched: 6 row(s)                                                               
hive>

Step 6: 配置冷热主动分层策略

alluxio fs policy add /user/hive/test.db/test_part "ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)" 

设置策略:冷数据(本例中按生成超过2分钟的数据)主动从热存储(hdfs1)迁徙到冷存储(hdfs2)

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy add /user/hive/test.db/test_part "ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)"                                                                     
Policy ufsMigrate-/user/hive/test.db/test_part is added to /user/hive/test.db/test_part.                   

通过Alluxio命令行查看策略设置胜利与否

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy list                                                           
id: 1657700423909                                                                                         
name: "ufsMigrate-/user/hive/test.db/test_part"                                                           
path: "/user/hive/test.db/test_part"                                                                       
created_at: 1657700423914                                                                                 
scope: "RECURSIVE"                                                                                         
condition: "olderThan(2m)"                                                                                 
action: "DATA(UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)"                                                       
[root@ip-172-31-17-3 ~]#

策略失效后别离查看hdfs1和hdfs2,能够察看到hdfs1外面超过2分钟的数据都迁徙到hdfs2中

[root@ip-172-31-17-3 logs]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part                                                       
[root@ip-172-31-17-3 logs]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part                                                       
Found 6 items                                                                                             
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05                                         
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06                                         
[root@ip-172-31-17-3 logs]#

策略失效,冷数据主动迁徙过程中和实现后查Hive都失去如下预期查问后果:

hive> select * from test.test_part;                                                                       
OK                                                                                                        
1abc    2022-06-01                                                                                         
2def    2022-06-02                                                                                         
3ghi    2022-06-03                                                                                         
4jkl    2022-06-04                                                                                         
5mno    2022-06-05                                                                                         
6pqr    2022-06-06                                                                                         
Time taken: 0.172 seconds, Fetched: 6 row(s)                                                               
hive>

最初,咱们将试验一的两个步骤:(1)通过Alluxio的Union URI实现跨两个HDFS存储系统的Hive表的数据联邦,和(2)通过Alluxio实现跨两个HDFS存储系统的通明数据冷热分层,在图1和图2中别离以简化示意图的形式展现,便于更好的了解试验指标、过程和后果。

下一组试验只是将上一组试验设定中的两个HDFS存储系统更改成了两个异构存储系统HDFS(热存储)和Ozone(冷存储),从通明冷热分层性能层面成果是雷同的。

试验二:基于Alluxio实现跨异构存储(HDFS和Ozone)的通明数据冷热分层

step 1 : hive 创立库、表

create database hdfsToOzone location '/user/hive/hdfsToOzone.db';
create external table hdfsToOzone.test(value string) partitioned by (dt string);

创立库

hive> create database hdfsToOzone location '/user/hive/hdfsToOzone.db';                                   
OK                                                                                                         
Time taken: 0.055 seconds                                                                                 
hive>

创立表

hive> create external table hdfsToOzone.test(value string) partitioned by (dt string);                     
OK                                                                                                         
Time taken: 0.1 seconds                                                                                   
hive>

step 2: Alluxio Union URI实现跨HDFS/Ozone集群对立命名空间集成

alluxio fs mount \
--option alluxio-union.hdfs.uri=hdfs://HDFS1:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \
--option alluxio-union.ozone.uri=o3fs://bucket.volume/hdfsToOzone.db/test \
--option alluxio-union.priority.read=hdfs,ozone \
--option alluxio-union.collection.create=hdfs \
--option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \
/user/hive/hdfsToOzone.db/test union://HDFS_TO_OZONE/ 

在Ozone中应用命令行工具创立volume、bucket

[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh volume create /v-alluxio                                               
[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket create /v-alluxio/b-alluxio 
[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -mkdir -p o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test               
[root@ip-172-31-19-127 ~]# 

先在Alluxio中创立试验目录,而后以 Union URI 形式挂载目录

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mkdir /user/hive/hdfsToOzone.db
Successfully created directory /user/hive/hdfsToOzone.db
[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount \                                                               
> --option alluxio-union.hdfs.uri=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \                                                   
> --option alluxio-union.ozone.uri=o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \                       
> --option alluxio-union.priority.read=hdfs,ozone \                                                       
> --option alluxio-union.collection.create=hdfs \                                                         
> --option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \               
> /user/hive/hdfsToOzone.db/test union://HDFS_TO_OZONE/                                                   
Mounted union://HDFS_TO_OZONE/ at /user/hive/hdfsToOzone.db/test                                           
[root@ip-172-31-17-3 ~]#

step 3: 批改 Hive 表门路为 Union URI 门路,屏蔽跨异构存储的技术细节

alter table hdfsToOzone.test set location "alluxio://alluxio:19998/user/hive/hdfsToOzone.db/test"; 

批改Hive表格对应的门路

hive> alter table hdfsToOzone.test set location "alluxio://ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998/user/hive/hdfsToOzone.db/test";                                                   
OK
Time taken: 1.651 seconds                                                                                 
hive> 

step 4: 模仿数据

ozone fs -put dt\=2022-06-0{1..3} o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ozone:9862/hdfsToOzone.db/test 
hdfs dfs -put dt\=2022-06-0{4..6} hdfs://HDFS1:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test

将数据存入ozone

[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -put dt\=2022-06-0{1..3} o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test 
2022-07-13 10:00:38,920 [main] INFO impl.MetricsConfig: Loaded properties from hadoop-metrics2.properties   
2022-07-13 10:00:38,981 [main] INFO impl.MetricsSystemImpl: Scheduled Metric snapshot period at 10 second(s).                                                                                                 
2022-07-13 10:00:38,981 [main] INFO impl.MetricsSystemImpl: XceiverClientMetrics metrics system started     
2022-07-13 10:00:39,198 [main] INFO metrics.MetricRegistries: Loaded MetricRegistries class org.apache.ratis.metrics.impl.MetricRegistriesImpl

通过命令行查问ozone,确认数据存入实现

[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -ls o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test                     
Found 3 items                                                                                             
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01                                                                 
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02                                                                 
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03                                                                 
[root@ip-172-31-19-127 ~]#

将数据存入hdfs1,并通过命令行查问hdfs1,确认数据存入实现

[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\=2022-06-0{4..6} hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test                                                     
[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test                                                     
Found 3 items                                                                                             
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04                                       
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05                                       
drwxr-xr-x   - root hdfsadmingroup          0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06                                       
[root@ip-172-31-17-3 ~]#

通过Alluxio命令行查问,再次确认数据存入hdfs1和ozone,以及Union URI跨存储关联失效

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls /user/hive/hdfsToOzone.db/test                                                                                                                                               
drwxrwxrwx  root           root                         0       PERSISTED 07-13-2022 10:00:40:670  DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02                                                                       
drwxrwxrwx  root           root                         0       PERSISTED 07-13-2022 10:00:38:691  DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01                                                                       
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               0       PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:206  DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06                                                                       
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               0       PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:186  DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05                                                                       
drwxr-xr-x  root           hdfsadmingroup               0       PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:161  DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04                                                                       
drwxrwxrwx  root           root                         0       PERSISTED 07-13-2022 10:00:40:762  DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03                                                                       
[root@ip-172-31-17-3 ~]# 

step 5: 刷新Hive表元数据

MSCK REPAIR TABLE hdfsToOzone.test;
hive> MSCK REPAIR TABLE hdfsToOzone.test;                                                                                                                                                                                 
OK                                                                                                                                                                                                                        
Partitions not in metastore:    test:dt=2022-06-01      test:dt=2022-06-02      test:dt=2022-06-03      test:dt=2022-06-04      test:dt=2022-06-05      test:dt=2022-06-06                                                
Repair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-01                                                                                                                                                       
Repair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-02                                                                                                                                                       
Repair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-03                                                                                                                                                       
Repair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-04                                                                                                                                                       
Repair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-05                                                                                                                                                       
Repair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-06                                                                                                                                                       
Time taken: 0.641 seconds, Fetched: 7 row(s)                                                                                                                                                                              
hive>

通过select形式察看到hive元数据刷新后,alluxio union URI关联失效体现到hive表中

hive> select * from hdfsToOzone.test ;                                                                                                                                                                                    
OK                                                                                                                                                                                                                        
1abc    2022-06-01                                                                                                                                                                                                        
2def    2022-06-02                                                                                                                                                                                                        
3ghi    2022-06-03                                                                                                                                                                                                        
4jkl    2022-06-04                                                                                                                                                                                                        
5mno    2022-06-05                                                                                                                                                                                                        
6pqr    2022-06-06                                                                                                                                                                                                        
Time taken: 0.156 seconds, Fetched: 6 row(s)                                                                                                                                                                              
hive>

step 6: 配置策略

alluxio fs policy add /user/hive/hdfsToOzone.db/test" ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)" 

设置策略:冷数据(本例中按生成超过2分钟的数据)主动从热存储(hdfs1)迁徙到冷存储(ozone)

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy add /user/hive/hdfsToOzone.db/test/ "ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)"                                                                            
Policy ufsMigrate-/user/hive/hdfsToOzone.db/test is added to /user/hive/hdfsToOzone.db/test.

通过Alluxio命令行查看策略设置胜利与否

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy list                                                                                                                                                                           
id: 1657707130843                                                                                                                                                                                                         
name: "ufsMigrate-/user/hive/hdfsToOzone.db/test"                                                                                                                                                                         
path: "/user/hive/hdfsToOzone.db/test"                                                                                                                                                                                    
created_at: 1657707130843                                                                                                                                                                                                 
scope: "RECURSIVE"                                                                                                                                                                                                        
condition: "olderThan(2m)"                                                                                                                                                                                                
action: "DATA(UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)"                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   
[root@ip-172-31-17-3 ~]#   

策略失效后别离查看hdfs1和ozone,能够察看到hdfs1外面超过2分钟的数据都迁徙到ozone中

[root@ip-172-31-17-3 ~]# ozone fs -ls o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test                                                                                                                                      
Found 6 items                                                                                                                                                                                                             
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01                                                                                                         
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02                                                                                                         
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03                                                                                                         
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04                                                                                                         
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05                                                                                                         
drwxrwxrwx   - root root          0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06                                                                                                         
[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test                                                                                               
[root@ip-172-31-17-3 ~]# 

策略失效,冷数据主动迁徙过程中和实现后查hive都失去如下预期查问后果:

hive> select * from hdfsToOzone.test ;                                                                                                                                                                                    
OK                                                                                                                                                                                                                        
1abc    2022-06-01                                                                                                                                                                                                        
2def    2022-06-02                                                                                                                                                                                                        
3ghi    2022-06-03                                                                                                                                                                                                        
4jkl    2022-06-04                                                                                                                                                                                                        
5mno    2022-06-05                                                                                                                                                                                                        
6pqr    2022-06-06                                                                                                                                                                                                        
Time taken: 0.144 seconds, Fetched: 6 row(s)                                                                                                                                                                              
hive> 

4. 试验小结

能够看出,试验二的执行过程和成果展现和试验一简直是一模一样,除了冷数据存储系统从hdfs2切换成了一个异构存储系统Ozone。

通过试验,咱们充沛验证了Alluxio数据编排是如何胜利将下层利用 (比方基于Hive的数仓建设) 与底层数据长久化策略 (应用hdfs或者Ozone, 是否进行冷热分层等) 解耦合的。同时也体现了Alluxio对于异构存储系统的通用性和易用性。

最初心愿这篇文章对各位如何应用Alluxio经济化数据存储策略有所启迪。

附录
Alluxio集成Hive及HDFS的形式
Alluxio 配置

echo 'export ALLX_HOME=/mnt1/alluxio' >> ~/.bashrc
echo 'export PATH=$PATH:$ALLX_HOME/bin' >> ~/.bashrc
alluxio.master.hostname=ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal                                                                                                                                                         
alluxio.underfs.address=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/alluxio 
alluxio.worker.tieredstore.level0.dirs.path=/alluxio/ramdisk
 
alluxio.worker.memory.size=4G
alluxio.worker.tieredstore.levels=1
alluxio.worker.tieredstore.level0.alias=MEM
alluxio.user.file.readtype.default=CACHE
alluxio.user.file.writetype.default=ASYNC_THROUGH
alluxio.security.login.impersonation.username=_HDFS_USER_
alluxio.master.security.impersonation.yarn.groups=*
alluxio.master.security.impersonation.hive.groups=*
alluxio.user.metrics.collection.enabled=true
alluxio.user.block.size.bytes.default=64MB
 
######## Explore ########
alluxio.user.block.write.location.policy.class=alluxio.client.block.policy.DeterministicHashPolicy
alluxio.user.ufs.block.read.location.policy=alluxio.client.block.policy.DeterministicHashPolicy
alluxio.user.ufs.block.read.location.policy.deterministic.hash.shards=1
alluxio.user.file.persist.on.rename=true
alluxio.master.persistence.blacklist=.staging,_temporary,.tmp
alluxio.user.file.passive.cache.enabled=false 

Hive 客户端core-site.xml

cp /hadoop_home/etc/hadoop/core-site.xml /hive_home/conf

拷贝 jar别离到hadoop和hive home下的lib子目录中

cp /<PATH_TO_ALLUXIO>/client/alluxio-enterprise-2.8.0-1.0-client.jar /hadoop_home/share/lib 
cp /<PATH_TO_ALLUXIO>/client/alluxio-enterprise-2.8.0-1.0-client.jar /hive_home/lib

配置alluxio文件系统

vim /hive_home/conf/core-site.xml 
<property>
   <name>fs.alluxio.impl</name>
   <value>alluxio.hadoop.FileSystem</value>
</property>
<property>
   <name>alluxio.master.rpc.addresses</name>
   <value>ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998</value>
</property> 

HDFS受权

查看hdfs 超级用户

vim /hadoop_home/etc/hadoop/hdfs-site.xml
<property>
<name>dfs.permissions.superusergroup</name>
<value>hdfsadmingroup</value>
</property>

将用户 Alluxio 减少到supergroup

groupadd hdfsadmingroup
usermod -a -G hdfsadmingroup root

同步零碎的权限信息到 HDFS

su – hdfs -s /bin/bash -c “hdfs dfsadmin -refreshUserToGroupsMappings”
开启hdfs acl

vim /hadoop_home/etc/hadoop/hdfs-site.xml
<property>
<name>dfs.permissions.enabled</name>
<value>true</value>
</property>
<property>
<name>dfs.namenode.acls.enabled</name>
<value>true</value>
</property> 
su - hdfs -s /bin/bash -c "hdfs dfs -setfacl -R -m user:root:rwx /"

Ozone 部署
配置文件

wget https://dlcdn.apache.org/ozone/1.2.1/ozone-1.2.1.tar.gz 
echo 'export OZONE_HOME=/mnt1/ozone-1.2.1' >> ~/.bashrc
echo 'export PATH=$PATH:$OZONE_HOME/bin:$OZONE_HOME/sbin' >> ~/.bashrc 

在ozone-site.xml中退出必要配置信息

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<configuration>
<property>
<name>ozone.om.address</name>
<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862</value>
</property>
<property>
<name>ozone.metadata.dirs</name>
<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone</value>
</property>
<property>
<name>ozone.scm.client.address</name>
<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9860</value>
</property>
<property>
<name>ozone.scm.names</name>
<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal</value>
</property>
<property>
<name>ozone.scm.datanode.id.dir</name>
<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/node</value>
</property>
<property>
<name>ozone.om.db.dirs</name>
<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/omdb</value>
</property>
<property>
<name>ozone.scm.db.dirs</name>
<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/scmdb</value>
</property>
<property>
<name>hdds.datanode.dir</name>
<value>/mnt/ozone-1.2.1/datanode/data</value>
</property>
<property>
<name>ozone.om.ratis.enable</name>
<value>false</value>
</property>
<property>
<name>ozone.om.http-address</name>
<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9874</value>
</property>
<property>
<name>ozone.s3g.domain.name</name>
<value>s3g.internal</value>
</property>
<property>
<name>ozone.replication</name>
<value>1</value>
</property>
</configuration> 

初始化与启动(依照程序)

ozone scm --init
ozone --daemon start scm
ozone om --init
ozone --daemon start om 
ozone --daemon start datanode
ozone --daemon start s3g 
ozone应用操作

创立名称为v-alluxio的volume

[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh volume create /v-alluxio                                                                                                                                                      
[root@ip-172-31-19-127 ~]#

在v-alluxio下创立名为b-alluxio的bucket

[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket create /v-alluxio/b-alluxio 
[root@ip-172-31-19-127 ~]#

查看bucket的相干信息

[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket info /v-alluxio/b-alluxio                                                                                                                                                        
{                                                                                                                                                                                                                         
 "metadata" : { },                                                                                                                                                                                                       
 "volumeName" : "v-alluxio",                                                                                                                                                                                             
 "name" : "b-alluxio",                                                                                                                                                                                                   
 "storageType" : "DISK",                                                                                                                                                                                                 
 "versioning" : false,                                                                                                                                                                                                   
 "usedBytes" : 30,                                                                                                                                                                                                       
 "usedNamespace" : 6,                                                                                                                                                                                                    
 "creationTime" : "2022-07-13T09:11:37.403Z",                                                                                                                                                                            
 "modificationTime" : "2022-07-13T09:11:37.403Z",                                                                                                                                                                        
 "quotaInBytes" : -1,                                                                                                                                                                                                    
 "quotaInNamespace" : -1,                                                                                                                                                                                                
 "bucketLayout" : "LEGACY"                                                                                                                                                                                               
}                                                                                                                                                                                                                         
[root@ip-172-31-19-127 ~]#

创立key,并放入相应的内容

[root@ip-172-31-19-127 ~]# touch Dockerfile                                                                                                                                                                                 
[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key put /v-alluxio/b-alluxio/Dockerfile Dockerfile                                                                                                                                      
[root@ip-172-31-19-127 ~]#

列出bucket下所有的key

[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key list /v-alluxio/b-alluxio/
{                                                                                                                                                                                                                         
 "volumeName" : "v-alluxio",                                                                                                                                                                                             
 "bucketName" : "b-alluxio",                                                                                                                                                                                             
 "name" : "Dockerfile",                                                                                                                                                                                                  
 "dataSize" : 0,                                                                                                                                                                                                         
 "creationTime" : "2022-07-13T14:37:09.761Z",                                                                                                                                                                            
 "modificationTime" : "2022-07-13T14:37:09.801Z",                                                                                                                                                                        
 "replicationConfig" : {                                                                                                                                                                                                 
   "replicationFactor" : "ONE",                                                                                                                                                                                          
   "requiredNodes" : 1,                                                                                                                                                                                                  
   "replicationType" : "RATIS"                                                                                                                                                                                           
 },                                                                                                                                                                                                                      
 "replicationFactor" : 1,                                                                                                                                                                                                
 "replicationType" : "RATIS"                                                                                                                                                                                             
}
[root@ip-172-31-19-127 ~]#

查看key的相干信息

[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key info /v-alluxio/b-alluxio/Dockerfile                                                                                                                                                
{                                                                                                                                                                                                                         
 "volumeName" : "v-alluxio",                                                                                                                                                                                             
 "bucketName" : "b-alluxio",                                                                                                                                                                                             
 "name" : "Dockerfile",                                                                                                                                                                                                  
 "dataSize" : 0,                                                                                                                                                                                                         
 "creationTime" : "2022-07-13T14:37:09.761Z",                                                                                                                                                                            
 "modificationTime" : "2022-07-13T14:37:09.801Z",                                                                                                                                                                        
 "replicationConfig" : {                                                                                                                                                                                                 
   "replicationFactor" : "ONE",                                                                                                                                                                                          
   "requiredNodes" : 1,                                                                                                                                                                                                  
   "replicationType" : "RATIS"                                                                                                                                                                                           
 },                                                                                                                                                                                                                      
 "ozoneKeyLocations" : [ ],                                                                                                                                                                                              
 "metadata" : { },                                                                                                                                                                                                       
 "replicationFactor" : 1,                                                                                                                                                                                                
 "replicationType" : "RATIS"                                                                                                                                                                                             
}                                                                                                                                                                                                                         
[root@ip-172-31-19-127 ~]#

Alluxio 挂载 ozone

形式一

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount /ozone o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862/                                                                                                                          
Mounted o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862/ at /ozone                                                                                                                                                         
[root@ip-172-31-17-3 ~]#

形式二(带option的mount)

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount \                                                                                                                                                                               
> --option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \                                                                                                                               
> /ozone1 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/                                                                                                                                                                                     
Mounted o3fs://b-alluxio.v-alluxio/ at /ozone1                                                                                                                                                                            
[root@ip-172-31-17-3 ~]# 

验证Ozone挂载是否胜利

[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls /                                                                                                                                                                                                                                                                          
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