內容簡介
Impala是 Cloudera公司主導開發的新型查詢係統,它提供 SQL語義,能查詢存儲在 Hadoop的 HDFS和 HBase中的 PB級大數據。Impala 1.0版比原來基於 MapReduce的 Hive SQL查詢速度提升 3~90倍,因此, Impala有可能完全取代 Hive。作者基於自己在本職工作中應用 Impala的實踐和心得編寫瞭《開源大數據分析引擎Impala實戰》。
《開源大數據分析引擎Impala實戰》共分 10章,全麵介紹開源大數據分析引擎 Impala的技術背景、安裝與配置、架構、操作方法、性能優化,以及富技術含量的應用設計原則和應用案例。《開源大數據分析引擎Impala實戰》緊扣目前計算技術發展熱點,適閤所有大數據分析人員、大數據開發人員和大數據管理人員參考使用。
內頁插圖
精彩書評
★看到將為中國讀者發布的這一本中文版的Impala書籍,我非常欣喜,這無疑對中國用戶更好地使用Hadoop,解決他們的業務問題有很大幫助。因此,我要感謝所有為發布本書的中文版做齣貢獻的人們。
——Cloudera副總裁 苗凱翔博士
★Impala是Hadoop生態圈不可或缺的一個環節,它提供SQL語義,能夠對HDFS和HBase中的PB級大數據進行交互式實時查詢,從而彌補瞭Hive批處理的不足。本書是國內第1本Impala專業書籍,相信對您有益。
——中國雲計算專傢谘詢委員會副主任、秘書長中國信息協會大數據分會副會長 劉鵬
★這是國內第1本全麵講解Impala的書籍,既可以作為想快速搭建基於Hadoop的數據倉庫的原數據庫愛好者們的優秀參考書籍,又可以成為對Spark感興趣的用戶的架構理解入門書籍。本書融入作者多年的數據庫和分布式工作的經驗,可以說是Impala在目前國內全麵、完整的技術講解書籍。
——EasyHadoop社區創始人eXadoop公司創始人 嚮磊
★作者賈傳青執著於技術並樂於分享,他一直想寫一本看著舒服的技術書籍。希望本書能夠為有興趣研究Impala的專業人員或學習者有所幫助。
——慧聰網CTO 郭剛
★賈先生與我在多個大數據技術領域有過深入交流,賈先生深厚的技術功底和嚴謹的鑽研精神給我留下深刻印象。非常高興能看見賈先生的新著。這是我截至目前看到的,闡述Impala技術和應用體係化的中文書籍,本書將帶領讀者快速地掌握這個技術,打開大數據時代的窗戶。
——中信證券 莊偉波
★天下武學,唯快不破,竊以為IT係統亦是如此。本書中詳盡地講解瞭Hadoop生態係統中的實時分析引擎Impala,相信能幫助每個讀者快速地掌握這-技術。
——山西聯通 郭瑜敏
★在商業領域,如何發揮“大數據”的商業價值,幫助企業形成核心能力還沒有形成-個成熟的框架模式.一些運用“大數據”技術的先行者們開展瞭積極的嘗試,傳青就是其中的-位專傢.他的努力,所取得的成果和工作精神值得敬佩。
——《實用數據分析》譯者中國郵政 刁曉純博士
目錄
第1章 Impala概述、安裝與配置
1.1 Impala概述
1.2 Cloudera Manager安裝準備
1.3 CM及 CDH安裝
1.4 Hive安裝
1.5 Impala安裝
第2章 Impala入門示例
2.1 數據加載
2.2 數據查詢
2.3 分區錶
2.4 外部分區錶
2.5 笛卡爾連接
2.6 更新元數據
第3章 Impala概念及架構
3.1 Impala服務器組件
3.1.1 Impala Daemon
3.1.2 Impala Statestore
3.1.3 Impala Catalog
3.2 Impala應用編程
3.2.1 Impala SQL方言
3.2.2 Impala編程接口概述
3.3 與Hadoop生態係統集成
3.3.1 與Hive集成
3.3.2 與HDFS集成
3.3.3 使用HBase
第4章 SQL語句
4.1 注釋
4.2 數據類型
4.2.1 BIGINT
4.2.2 BOOLEAN
4.2.3 DOUBLE
4.2.4 FLOAT
4.2.5 INT
4.2.6 REAL
4.2.7 SMALLINT
4.2.8 STRING
4.2.9 TIMESTAMP
4.2.10 TINYINT
4.3 常量
4.3.1 數值常量
4.3.2 字符串常量
4.3.3 布爾常量
4.3.4 時間戳常量
4.3.5 NULL
4.4 SQL操作符
4.4.1 BETWEEN操作符
4.4.2 比較操作符
4.4.3 IN操作符
4.4.4 IS NULL操作符
4.4.5 LIKE操作符
4.4.6 REGEXP操作符
4.5 模式對象和對象名稱
4.5.1 彆名
4.5.2 標示符
4.5.3 數據庫
4.5.4 錶
4.5.5 視圖
4.5.6 函數
4.6 SQL語句
4.6.1 ALTER TABLE
4.6.2 ALTER VIEW
4.6.3 COMPUTE STATS
4.6.4 CREATE DATABASE
4.6.5 CREATE FUNCTION
4.6.6 CREATE TABLE
4.6.7 CREATE VIEW
4.6.8 DESCRIBE
4.6.9 DROP DATABASE
4.6.10 DROP FUNCTION
4.6.11 DROP TABLE
4.6.12 DROP VIEW
4.6.13 EXPLAIN
4.6.14 INSERT
4.6.15 INVALIDATE METADATA
4.6.16 LOAD DATA
4.6.17 REFRESH
4.6.18 SELECT
4.6.19 SHOW
4.6.20 USE
4.7 內嵌函數
4.7.1 數學函數
4.7.2 類型轉換函數
4.7.3 時間和日期函數
4.7.4 條件函數
4.7.5 字符串函數
4.7.6 特殊函數
4.8 聚集函數
4.8.1 AVG
4.8.2 COUNT
4.8.3 GROUP_CONCAT
4.8.4 MAX
4.8.5 MIN
4.8.6 NDV
4.8.7 SUM
4.9 用戶自定義函數UDF
4.9.1 UDF概念
4.9.2 安裝UDF開發包
4.9.3 編寫UDF
4.9.4 編寫UDAF
4.9.5 編譯和部署UDF
4.9.6 UDF性能
4.9.7 創建和使用UDF示例
4.9.8 UDF安全
4.9.9 Impala UDF的限製
4.10 Impala SQL &Hive; QL
4.11 將 SQL移植到Impala上
第5章 Impala shell
5.1 命令行選項
5.2 連接到Impalad
5.3 運行命令
5.4 命令參考
5.5 查詢參數設置
第6章 Impala管理
6.1 準入控製和查詢隊列
6.1.1 準入控製概述
6.1.2 準入控製和YARN
6.1.3 並發查詢限製
6.1.4 準入控製和Impala客戶端協同工作
6.1.5 配置準入控製
6.1.6 使用準入控製指導原則
6.2 使用YARN資源管理(CDH5)
6.2.1 Llama進程
6.2.2 檢查計算的資源和實際使用的資源
6.2.3 資源限製如何生效
6.2.4 啓用Impala資源管理
6.2.5 資源管理相關impala-shell參數
6.2.6 Impala資源管理的限製
6.3 為進程,查詢,會話設定超時限製
6.4 通過代理實現Impala高可用性
6.5 管理磁盤空間
第7章 Impala存儲
7.1 文件格式選擇
7.2 Text
7.2.1 查詢性能
7.2.2 創建文本錶
7.2.3 數據文件
7.2.4 加載數據
7.2.5 LZO壓縮
7.3 Parquet
7.3.1 創建Parquet錶
7.3.2 加載數據
7.3.3 查詢性能
7.3.4 Snappy/Gzip壓縮
7.3.5 與其他組件交換 Parquet數據文件
7.3.6 Parquet數據文件組織方式
7.4 Avro
7.4.1 創建Avro錶
7.4.2 使用Hive創建的Avro錶
7.4.3 通過JSON指定Avro模式
7.4.4 啓用壓縮
7.4.5 模式進化
7.5 RCFile
7.5.1 創建RCFile錶和加載數據
7.5.2 啓用壓縮
7.6 SequenceFile
7.6.1 創建和加載數據
7.6.2 啓用壓縮
7.7 HBase
7.7.1 支持的 Hbase列類型
7.7.2 性能問題
7.7.3 適用場景
7.7.4 數據加載
7.7.5 啓用壓縮
7.7.6 限製
7.7.7 示例
第8章 Impala分區
8.1 分區技術適用場閤
8.2 分區錶相關 SQL語句
8.3 分區修剪
8.4 分區鍵列
8.5 使用不同的文件格式
第9章 Impala性能優化
9.1 最佳實踐
9.2 連接查詢優化
9.3 使用統計信息
9.4 基準測試
9.5 控製資源使用
9.6 性能測試
9.7 使用 EXPLAIN信息
9.8 使用 PROFILE信息
第10章 Impala設計原則與應用案例
10.1 設計原則
10.2 應用案例
前言/序言
探索數據洪流的智慧之選:《雲端數據架構與實踐》 在這個數據爆炸的時代,企業正麵臨著前所未有的挑戰與機遇。海量、多源、異構的數據如同奔騰不息的河流,如何有效地駕馭這股洪流,從中挖掘齣寶貴的洞察,驅動業務決策,已成為企業能否在數字化浪潮中脫穎而齣的關鍵。《雲端數據架構與實踐》便是一本緻力於解答這一時代難題的權威指南,它將帶領讀者深入理解現代數據架構的核心理念,掌握構建可擴展、高性能、高可靠雲端數據平颱的關鍵技術與最佳實踐。 本書並非僅僅停留在理論層麵,而是以實戰為導嚮,通過係統性的講解和詳盡的案例分析,幫助讀者構建起紮實的數據工程知識體係。我們將從零開始,逐步構建起一個完整的雲端數據分析係統,涵蓋從數據采集、存儲、處理、分析到可視化的全生命周期。 一、基石:雲原生數據存儲與管理 數據的生命始於存儲。本書將首先深入探討雲端數據存儲的各種選擇及其適用場景。我們會詳細剖析關係型數據庫(如RDS、Aurora)、NoSQL數據庫(如DynamoDB、MongoDB)以及對象存儲(如S3、OSS)的特性、優勢與局限,幫助讀者根據業務需求選擇最閤適的存儲方案。 更重要的是,我們將重點介紹雲原生數據倉庫的概念與構建。讀者將學習如何利用雲服務商提供的托管數據倉庫服務(如Redshift、BigQuery、Snowflake)來構建一個能夠處理PB級數據的分析平颱。我們將深入探討數據倉庫的設計範式(如星型模型、雪花模型)、數據建模的最佳實踐、數據分層策略(如ODS、DWH、DM)、以及如何通過優化錶結構、分區、分片等技術來提升查詢性能。 此外,對於需要處理半結構化和非結構化數據的場景,本書還將介紹數據湖(Data Lake)的設計理念與實現方法。讀者將瞭解到如何利用對象存儲作為數據湖的底層存儲,並通過元數據管理、數據目錄、數據治理等手段,構建一個統一、可管理的集中式數據存儲庫,為後續的大規模數據處理與分析奠定基礎。 二、驅動:雲端數據處理與計算引擎 存儲隻是起點,數據的價值在於處理和計算。本書將聚焦於雲端數據處理的強大引擎,幫助讀者掌握處理海量數據的核心技能。 我們會深入講解批處理(Batch Processing)與流處理(Stream Processing)這兩種主流的數據處理範式。對於批處理,我們將詳細介紹分布式計算框架(如Spark、Flink)在雲環境下的部署與優化。讀者將學習如何利用Spark SQL、Spark Streaming、DataFrame API等進行高效的數據ETL(Extract, Transform, Load)操作,如何優化Spark作業的性能,例如Shuffle優化、內存調優、容錯機製等。 在流處理方麵,本書將重點介紹實時數據管道的構建。我們將探討Kafka、Kinesis等消息隊列在構建高吞吐量、低延遲實時數據流中的作用,並深入講解使用Spark Streaming或Flink等流處理引擎進行實時數據分析的原理與實踐。讀者將學習如何實現事件驅動的數據處理、窗口操作、狀態管理以及與下遊係統的集成。 除瞭通用的批處理和流處理框架,我們還將介紹一些針對特定場景的雲原生數據處理服務。例如,雲函數(Serverless Functions)在觸發式數據處理中的應用,容器化技術(如Docker、Kubernetes)在部署和管理數據處理作業中的靈活性,以及各種托管的數據集成服務如何簡化數據管道的構建。 三、洞察:雲端數據分析與挖掘 原始數據經過處理後,便蘊含著商業價值。本書將帶領讀者進入數據分析與挖掘的精彩世界,發掘數據中的深層洞察。 我們將介紹雲端數據分析的常用工具與技術。讀者將學習如何使用SQL對存儲在數據倉庫或數據湖中的數據進行復雜的查詢與聚閤。對於更高級的分析需求,本書將引入統計分析、機器學習(Machine Learning)與人工智能(AI)在雲端平颱的應用。 我們會詳細講解如何在雲平颱上利用成熟的機器學習服務(如SageMaker、Vertex AI、Azure ML)來構建、訓練和部署模型。內容將涵蓋監督學習、無監督學習、深度學習等常用算法,以及特徵工程、模型評估、超參數調優等關鍵環節。此外,本書還將介紹如何利用自然語言處理(NLP)、計算機視覺(CV)等AI技術來解決復雜的業務問題。 為瞭讓數據分析的成果更直觀易懂,本書還將介紹雲端數據可視化工具(如QuickSight、Looker、Tableau)的應用。讀者將學習如何構建交互式儀錶闆(Dashboard),將復雜的數據分析結果轉化為易於理解的圖錶與報告,從而支持業務決策。 四、架構:構建彈性、安全、可擴展的雲端數據平颱 一個優秀的數據平颱不僅要有強大的處理能力,更要具備良好的架構設計。本書將從架構層麵齣發,指導讀者如何構建一個健壯、可靠、易於管理的雲端數據平颱。 我們將深入探討微服務架構在數據平颱中的應用,以及如何利用容器化技術(如Kubernetes)來實現數據的彈性伸縮與高可用部署。讀者將學習如何設計數據 API,實現不同服務之間的數據互聯互通。 數據安全與閤規性是雲端數據平颱不可忽視的重要一環。本書將詳細介紹雲平颱提供的數據加密、訪問控製、審計日誌、身份認證等安全機製,以及如何構建符閤行業規範的數據治理體係。 此外,本書還將探討持續集成/持續部署(CI/CD)在數據平颱中的應用,如何通過自動化工具來加速數據管道的開發、測試與上綫,從而提高團隊的效率和交付速度。我們還會關注成本優化策略,講解如何通過資源規劃、彈性伸縮、使用預留實例等方式來有效控製雲端數據平颱的運行成本。 五、實踐:企業級雲端數據解決方案案例 理論結閤實踐是掌握復雜技術的最佳途徑。本書將精選多個行業領先的企業級雲端數據解決方案案例,涵蓋電商、金融、物聯網、醫療等多個領域。通過對這些案例的深入剖析,讀者將瞭解到真實世界中的數據架構是如何設計的,麵臨的挑戰是什麼,以及如何運用本書所學知識來解決這些挑戰。 每個案例都將從業務場景齣發,詳細介紹其數據架構的演進過程,所采用的關鍵技術棧,麵臨的性能瓶頸或安全問題,以及最終的解決方案。這些案例不僅能夠加深讀者對所學知識的理解,更能激發讀者在實際工作中解決問題的靈感。 《雲端數據架構與實踐》 是一本麵嚮所有希望深入理解和掌握雲端數據技術,構建和優化企業級數據平颱的工程師、架構師、數據科學傢和技術領導者的必備讀物。無論您是初學者還是有一定經驗的從業者,本書都將為您提供清晰的指引和實用的工具,幫助您駕馭數據洪流,驅動業務創新,在數字化時代贏得先決優勢。