Ⅰ 大数据分析界的“神兽”Apache Kylin有多牛
1.Apache Kylin是什么?
在现在的大数据时代,越来越多的企业开始使用Hadoop管理数据,但是现有的业务分析工具(如Tableau,Microstrategy等)
往往存在很大的局限,如难以水平扩展、无法处理超大规模数据、缺少对Hadoop的支持;而利用Hadoop做数据分析依然存在诸多障碍,例如大多数分析
师只习惯使用SQL,Hadoop难以实现快速交互式查询等等。神兽Apache Kylin就是为了解决这些问题而设计的。
Apache Kylin,中文名麒(shen)麟(shou) 是Hadoop动物园的重要成员。Apache
Kylin是一个开源的分布式分析引擎,最初由eBay开发贡献至开源社区。它提供Hadoop之上的SQL查询接口及多维分析(OLAP)能力以支持大
规模数据,能够处理TB乃至PB级别的分析任务,能够在亚秒级查询巨大的Hive表,并支持高并发。
Apache
Kylin于2014年10月在github开源,并很快在2014年11月加入Apache孵化器,于2015年11月正式毕业成为Apache顶级项
目,也成为首个完全由中国团队设计开发的Apache顶级项目。于2016年3月,Apache
Kylin核心开发成员创建了Kyligence公司,力求更好地推动项目和社区的快速发展。
Kyligence是一家专注于大数据分析领域创新的数据科技公司,提供基于Apache
Kylin的企业级智能分析平台及产品,以及可靠、专业、源码级的商业化支持;并推出Apache Kylin开发者培训,颁发全球唯一的Apache
Kylin开发者认证证书。
2.Kylin的基本原理和架构
下面开始聊一聊Kylin的基本原理和架构。简单来说,Kylin的核心思想是预计算,即对多维分析可能用到的度量进行预计算,将计算好的结果保
存成Cube,供查询时直接访问。把高复杂度的聚合运算、多表连接等操作转换成对预计算结果的查询,这决定了Kylin能够拥有很好的快速查询和高并发能
力。
上图所示就是一个Cube的例子,假设我们有4个dimension,这个Cube中每个节点(称作Cuboid)都是这4个dimension
的不同组合,每个组合定义了一组分析的dimension(如group
by),measure的聚合结果就保存在这每个Cuboid上。查询时根据SQL找到对应的Cuboid,读取measure的值,即可返回。
为了更好的适应大数据环境,Kylin从数据仓库中最常用的Hive中读取源数据,使用
MapRece作为Cube构建的引擎,并把预计算结果保存在HBase中,对外暴露Rest
API/JDBC/ODBC的查询接口。因为Kylin支持标准的ANSI
SQL,所以可以和常用分析工具(如Tableau、Excel等)进行无缝对接。下面是Kylin的架构图。
说到Cube的构建,Kylin提供了一个称作Layer Cubing的算法。简单来说,就是按照dimension数量从大到小的顺序,从Base
Cuboid开始,依次基于上一层Cuboid的结果进行再聚合。每一层的计算都是一个单独的Map Rece任务。如下图所示。
MapRece的计算结果最终保存到HBase中,HBase中每行记录的Rowkey由dimension组成,measure会保存在
column
family中。为了减小存储代价,这里会对dimension和measure进行编码。查询阶段,利用HBase列存储的特性就可以保证Kylin有
良好的快速响应和高并发。
有了这些预计算的结果,当收到用户的SQL请求,Kylin会对SQL做查询计划,并把本该进行的Join、Sum、Count Distinct等操作改写成Cube的查询操作。
Kylin提供了一个原生的Web界面,在这里,用户可以方便的创建和设置Cube、管控Cube构建进度,并提供SQL查询和基本的结果可视化。
根据公开数据显示,Kylin的查询性能不只是针对个别SQL,而是对上万种SQL 的平均表现,生产环境下90%ile查询能够在在3s内返回。在上个月举办的Apache Kylin
Meetup中,来自美团、京东、网络等互联网公司分享了他们的使用情况。例如,在京东云海的案例中,单个Cube最大有8个维度,最大数据条数4亿,最
大存储空间800G,30个Cube共占存储空间4T左右。查询性能上,当QPS在50左右,所有查询平均在200ms以内,当QPS在200左右,平均
响应时间在1s以内。
北京移动也在meetup上展示了Kylin在电信运营商的应用案例,从数据上看,Kylin能够在比Hive/SparkSQL在更弱的硬件配置下获得更好的查询性能。 目前,有越来越多的国内外公司将Kylin作为大数据生产环境中的重要组件,如ebay、银联、网络、中国移动等。大家如果想了解更多社区的案例和动态,可以登录Apache Kylin官网或Kyligence博客进行查看。
3.Kylin的最新特性
Kylin的最新版本1.5.x引入了不少让人期待的新功能,可扩展架构将Kylin的三大依赖(数据源、Cube引擎、存储引
擎)彻底解耦。Kylin将不再直接依赖于Hadoop/HBase/Hive,而是把Kylin作为一个可扩展的平台暴露抽象接口,具体的实现以插件的
方式指定所用的数据源、引擎和存储。
开发者和用户可以通过定制开发,将Kylin接入除Hadoop/HBase/Hive以外的大数据系统,比如用Kafka代替Hive作数据源,用
Spark代替MapRece做计算引擎,用Cassandra代替HBase做存储,都将变得更为简单。这也保证了Kylin可以随平台技术一起演
进,紧跟技术潮流。
在Kylin
1.5.x中还对HBase存储结构进行了调整,将大的Cuboid分片存储,将线性扫描改良为并行扫描。基于上万查询进行了测试对比结果显示,分片的存
储结构能够极大提速原本较慢的查询5-10倍,但对原本较快的查询提速不明显,综合起来平均提速为2倍左右。
除此之外,1.5.x还引入了Fast
cubing算法,利用Mapper端计算先完成大部分聚合,再将聚合后的结果交给Recer,从而降低对网络瓶颈的压力。对500多个Cube任务
的实验显示,引入Fast cubing后,总体的Cube构建任务提速1.5倍。
目前,社区正在着手准备Apache Kylin 1.5.2版本的发布,目前正处于Apache Mailing list投票阶段,预计将会在本周在Kylin官网发布正式下载。
在本次的1.5.2版本中,Kylin带来了总计
36个缺陷修复、33个功能改进、6个新功能。一些主要的功能改进包括对HyperLogLog计算效率的提升、在Cube构建时对Convert
data to hfile步骤的提速、UI上对功能提示的体验优化、支持hive view作为lookup表等等。
另一个新消息是Kylin将支持MapR和CDH的Hadoop发行版,具体信息可见KYLIN-1515和KYLIN-1672。相应的测试版本是MapR5.1和CDH5.7。
UI上提供了一个重要更新,即允许用户在Cube级别进行自定义配置,以覆盖kylin.properties中的全局配置。如在cube中定义kylin.hbase.region.count.max 可以设置该cube在hbase中region切分的最大数量。
另
一个重要的功能是Diagnosis。用户经常会遇到一些棘手的问题,例如Cube构建任务失败、SQL查询失败,或Cube构建时间过长、SQL查询时
间过长等。但由于运维人员对Kylin系统了解不深,很难快速定位到root cause所在地。我们在mailing
list里也经常看到很多用户求助,由于不能提供足够充分的信息,社区也很难给出一针见血的建议。
当用户遇到查询、Cube/Model管理的问题,单击System页面的Diagnosis按钮,系统会自动抓取当前Project相关的信息并打包成
zip文件下载到用户本地。这个包会包含相关的Metadata、日志、HBase配置等。当用户需要在mailing
list求助,也可以附上这个包。
Ⅱ linux文件系统-LVM逻辑卷
LVM(Logical Volume Manager)卷组管理器,通过对底层物理磁盘的封装,可以将多块物理磁盘组合成逻辑资源池,提供给上层应用使用(如文件系统). LVM的好处是,可以跨物理硬盘为文件系统提供容量,并且可以动态进行分区容量的调整,而不会损坏原有的文件系统.
物理磁盘 :物理存储介质,可以是整块物理存储或一个分区.
物理卷PV(physical volume) :LVM要使用物理磁盘,在物理磁盘的头部写入lvm标签头,就创建了一个PV,PV是组成VG的基本单元.
卷组VG(Volume Group) :VG相当于非LVM系统中的物理硬盘,一个卷组VG由一个或多个PV组成,形成一个存储资源池.
逻辑卷LV(logical volume) :LV相当于非LVM系统中的硬盘分区,LV建立在卷组VG之上,文件系统建立在LV之上.
物理块PE(physical Extent) :创建LV时可以分配的最小存储单元,大小可以指定,默认为4MB
如上是从物理磁盘到lvm逻辑卷的创建过程及映射关系,lv01、lv02被创建后,通过device-mapper映射为逻辑块设备(块设备路径/dev/vg01/lv01、/dev/vg01/lv02),供文件系统使用,通过mkfs.ext4 /dev/vg01/lv02可创建ext4文件系统.
元数据主要是两部分,PV header + metadata,位置一般是在PV的0~2048 sector中,从2048 sector开始是数据区域.
通过pvcreate创建pv时,会将pv header写入物理磁盘,位置一般是在磁盘的第二个sector(512B/sector),lvm扫描磁盘时,通过pv header来识别PV.
pv header主要信息包括,pv uuid、元数据位置和metadata位置.
pv header实例:
metadata记录的是vg和lv的配置信息,以ASCII码的方式写入metadata区域;vg和lv的每次配置变更,都会以追加的方式写入metadata区域,并打上时间戳,该区域写满后,新的变更记录会覆盖最早的一次记录. 进行vgscan时,猜测应该是通过读取最新一次的配置记录,进行激活.
vg配置信息,主要是包含的pv信息.
lv配置信息,主要是lv的起始位置和PE大小.
实例:
pvcreate /dev/vdb1
pvcreate /dev/vdb2
pvcreate /dev/vdb3
vgcreate /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3
vgcreate wan /dev/vdb1 /dev/vdb2 /dev/vdb3
lvcreate -L 300M -n lv01 wan
将PV的前2048个sector通过dd拷贝出来,用cat查看如下.
假设我们有一块磁盘 /dev/sdb1 作为应用数据盘使用,以此为例创建lvm分区
先创建物理卷PV,命令: pvcreate /dev/sdb1
创建卷组VG,卷组命名为kylin,命令:vgcreate kylin /dev/sdb1
在VG中创建逻辑分区LV,命令:lvcreate -L 30G -n test kylin
创建逻辑分区后,进行格式化,然后便可以挂载使用.
mkfs.ext4 /dev/kylin/test
mount /dev/kylin/test /data
假设我们在上述基础上,又获得一块磁盘/dev/sdc1进行扩容,将磁盘容量增加到LV分区/dev/kylin/test中,具体操作如下.
先创建物理卷PV,命令: pvcreate /dev/sdc1
将/dev/sdc1添加进VG kylin,命令:vgextend kylin /dev/sdc1
增加LV分区容量,命令:lvextend -L +30G /dev/kylin/test
lvm卷组配置备份
lvm的配置信息默认在/etc/lvm/backup、/etc/lvm/archive/两个目录存在备份,当lvm元数据损坏,lvm卷组读取异常时,可通过备份文件进行恢复.
/etc/lvm/backup: 保留了当前配置的备份
/etc/lvm/archive/:保留了每次配置更新前的备份
实例演示
逻辑卷/dev/wan/lv01
在/dev/wan/lv01上创建文件系统
挂载并创建文件
覆盖/dev/vdb1、/dev/vdb2的lvm元数据,并重启系统,vg已不能识别
通过pvcreate命令修复pv header 和metadata数据.
激活逻辑卷
挂载/dev/wan/lv01成功,说明成功修复
Ⅲ 麒麟linux系统提供源代码吗
一、引言
麒麟操作系统是由国防科技大学、中软公司、联想公司、浪潮公司和民族恒星公司五家单位合作研制的服务器操作系统。按照麒麟官方的说法:
“Kylin服务器操作系统是国家863计划的重大研究成果,拥有完全自主版权的内核,与Linux在应用上二进制兼容,并支持64位,是中国独立研发成功的、具有完全自主知识产权的服务器操作系统。”
[1] —— 来自麒麟官方网站 和 863计划官方网站
[2] _105/inst/inst_news/l
“银河麒麟操作系统是针对未来的主流网络服务和高性能计算服务的需求,参照国际主流标准,参考Darwin、 FreeBSD、Linux和其它商用操作系统,借鉴UNIX操作系统和微内核操作系统的设计思想,设计并实现具有自主版权的、可支持多种CPU芯片和多种计算机体系结构的、具有高性能、高可用性与高安全性的、并与Linux应用和设备驱动二进制兼容的中文服务器操作系统,” ——摘自麒麟操作系统2.0.21内自带的帮助文档
近日,有不少人对麒麟操作系统宣称的“完全自主版权”和“中国独立研发成功”这两个核心问题产生了质疑。随着麒麟2.0.14和2.0.21系统可以通过麒麟的官方网站下载后( ),这种质疑的声音越来越大。麒麟除内核以外的应用大部分都来自自由组织GNU的代码,这些代码并不属于“中国独立研发”,而且他们的版权也不属于麒麟操作系统的开发者。更有甚者,有人开始通过反汇编麒麟操作系统内核发现和美国的FreeBSD开放源代码操作系统非常相似。随后又有人成功的用 FreeBSD的内核启动了麒麟操作系统。按照麒麟官方的介绍,麒麟具有Linux的二进制兼容的能力,可是丝毫没有提及与FreeBSD的兼容性,使得麒麟内核与FreeBSD的关系变得比较引人注目。在官方介绍中的简简单单的“参考”是无法解释这种相似程度的。
在强烈的关注声中,麒麟开发人员在2006年2月16日,给出了一个说明,《关于银河麒麟操作系统的说明》[3],发布在 .其中提到了和FreeBSD的关系:
“课题组通过评测和分析,认为当时正在研发中的FreeBSD 5.0 具有比Unix SVR4.2 更好的发展势头,特别是SMPng 项目的开展,为FreeBSD 5.0 支持SMP 对称多处理器系统奠定了良好的基础,因此银河麒麟操作系统的系统服务层从SVR4.2 升级到当时正在研发中的FreeBSD 5.0.”
声明发出后一定程度上得到了大家谅解,可是虽然提及和FreeBSD的关系,却又十分隐晦,既没有明确的对官方网站新闻中的报道失实承认错误,没有明确阐述麒麟的操作系统是否具有“完全知识产权”以及是否是“中国独立研发”,甚至也没有对官方页面上的事实报道进行修正。而且,既然说明使用了FreeBSD 5.0的代码,却又说仅限于系统服务层,而丝毫未提及所占比例。这依旧让人们对这个获得863计划软件重大专项的资助的操作系统到底有多少创新产生一个大大的疑问。
为了调查清楚麒麟操作系统内核自主创新的百分比,以及与其它操作系统之间的关系,我将麒麟操作系统内核与FreeBSD、NetBSD、OpenBSD、 Linux和Solaris的内核进行了可执行代码的相似度分析。
在整个过程中,我将尽量保持客观的原则进行分析。由于麒麟操作系统属于封闭源代码系统,因此在无法获得内核源代码的情况下,我将只进行二进制可执行代码文件的相似度分析。由于可执行代码受编译环境、内存分布情况以及模块的变动的影响很大,因此,会产生即使采用同一套代码,却产生很低的相似度情况。但是,对操作系统内核这种大型软件系统来说,却不会因为不同的代码而产生很高的相似度的情况。因此,我们将这次对二进制可执行代码分析所得的相似度作为相似度的下限。换句话说,真实的相似度应该会高于此次分析结果,但是由于分析方法的局限性,无法取得上限。
二、可执行文件的相似度比较
二进制可执行文件的相似度分析一直是一个难题。大家都知道,即使是同一份源代码,使用同一个编译器,可用不同的编译参数进行编译后,代码也会产生极大的差异。当发生有人因为盗用别人的源代码而产生的侵权后,如果不能够将二者的源代码拿出进行比较的话,判断是否抄袭非常困难。因此,一直以来或多或少,总会有人无所顾忌的将开放源代码的软件拿来加入到自己的软件中,或者干脆就是在那些源代码的基础上稍加修改和更换了版权信息就宣称是自己研发的。因为他们知道,只要不把自己的源代码公诸于众,那么抄袭就很难判定。