项目主页:http://hadoop.apache.org
一个分布式系统基础架构,由Apache基金会开发。用户可以在不了解分布式底层细节的情况下,开发分布式程序。充分利用集群的威力高速运算和存储。
起源:Google的集群系统Google的数据中心使用廉价的Linux PC机组成集群,在上面运行各种应用。即使是分布式开发的新手也可以迅速使用Google的基础设施。核心组件是3个:
1、GFS(Google File System)。一个分布式文件系统,隐藏下层负载均衡,冗余复制等细节,对上层程序提供一个统一的文件系统API接口。Google根据自己的需求对它进行了特别优化,包括:超大文件的访问,读操作比例远超过写操作,PC机极易发生故障造成节点失效等。GFS把文件分成64MB的块,分布在集群的机器上,使用Linux的文件系统存放。同时每块文件至少有3份以上的冗余。中心是一个Master节点,根据文件索引,找寻文件块。详见Google的工程师发布的GFS论文。
2、MapReduce。Google发现大多数分布式运算可以抽象为MapReduce操作。Map是把输入Input分解成中间的Key/Value对,Reduce把Key/Value合成最终输出Output。这两个函数由程序员提供给系统,下层设施把Map和Reduce操作分布在集群上运行,并把结果存储在GFS上。
3、BigTable。一个大型的分布式数据库,这个数据库不是关系式的数据库。像它的名字一样,就是一个巨大的表格,用来存储结构化的数据。
以上三个设施Google均有论文发表。
开源实现Hadoop是项目的总称,起源于作者儿子的一只吃饱了的大象的名字。主要是由HDFS、MapReduce和Hbase组成。
HDFS是Google File System(GFS)的开源实现。
MapReduce是Google MapReduce的开源实现。
HBase是Google BigTable的开源实现。
这个分布式框架很有创造性,而且有极大的扩展性,使得Google在系统吞吐量上有很大的竞争力。因此Apache基金会用Java实现了一个开源版本,支持Fedora、Ubuntu等Linux平台。目前Hadoop受到Yahoo的支持,有Yahoo员工长期工作在项目上,而且Yahoo内部也准备使用Hadoop代替原来的的分布式系统。
Hadoop实现了HDFS文件系统和MapRecue。用户只要继承MapReduceBase,提供分别实现Map和Reduce的两个类,并注册Job即可自动分布式运行。
目前Release版本是0.20.1。还不成熟,但是已经集群规模已经可以达到4000个节点,是由Yahoo!实验室中构建的。下面是此集群的相关数据:
• 4000 节点
• 2 x quad core Xeons@2.5ghz per 节点
• 4 x 1TB SATA Disk per 节点
• 8G RAM per 节点
• 千兆带宽 per 节点
• 每机架有40个节点
• 每个机架有4千兆以太网上行链路
• Redhat Linux AS4 ( Nahant update 5 )
• Sun Java JDK1.6.0_05 - b13
• 所以整个集群有30000多个CPU,近16PB的磁盘空间!
HDFS把节点分成两类:NameNode和DataNode。NameNode是唯一的,程序与之通信,然后从DataNode上存取文件。这些操作是透明的,与普通的文件系统API没有区别。
MapReduce则是JobTracker节点为主,分配工作以及负责和用户程序通信。
HDFS和MapReduce实现是完全分离的,并不是没有HDFS就不能MapReduce运算。
Hadoop也跟其他云计算项目有共同点和目标:实现海量数据的计算。而进行海量计算需要一个稳定的,安全的数据容器,才有了Hadoop分布式文件系统(HDFS,Hadoop Distributed File System)。
HDFS通信部分使用org.apache.hadoop.ipc,可以很快使用RPC.Server.start()构造一个节点,具体业务功能还需自己实现。针对HDFS的业务则为数据流的读写,NameNode/DataNode的通信等。
MapReduce主要在org.apache.hadoop.mapred,实现提供的接口类,并完成节点通信(可以不是hadoop通信接口),就能进行MapReduce运算。
目前这个项目还在进行中,还没有到达1.0版本,和Google系统的差距也非常大,但是进步非常快,值得关注。
另外,这是云计算(Cloud Computing)的初级阶段的实现,是通向未来的桥梁。
Hadoop的发音音标 [hædu:p]