黑猴子的家:MapReduce数据压缩

1、概述

压缩技术能够有效减少底层存储系统(HDFS)读写字节数。压缩提高了网络带宽和磁盘空间的效率。在Hadood下,尤其是数据规模很大和工作负载密集的情况下,使用数据压缩显得非常重要。在这种情况下,I/O操作和网络数据传输要花大量的时间。还有,Shuffle与Merge过程同样也面临着巨大的I/O压力。

鉴于磁盘I/O和网络带宽是Hadoop的宝贵资源,数据压缩对于节省资源、最小化磁盘I/O和网络传输非常有帮助。不过,尽管压缩与解压操作的CPU开销不高,其性能的提升和资源的节省并非没有代价。

如果磁盘I/O和网络带宽影响了MapReduce作业性能,在任意MapReduce阶段启用压缩都可以改善端到端处理时间并减少I/O和网络流量。

压缩mapreduce的一种优化策略:通过压缩编码对mapper或者reducer的输出进行压缩,以减少磁盘IO,提高MR程序运行速度(但相应增加了cpu运算负担)。

注意:压缩特性运用得当能提高性能,但运用不当也可能降低性能。

基本原则
(1)运算密集型的job,少用压缩
(2)IO密集型的job,多用压缩

2、MapReduce支持的压缩编码

压缩格式 工具 算法 文件扩展名 是否可切分
DEFAULT DEFAULT .deflate
Gzip gzip DEFAULT .gz
bzip2 bzip2 bzip2 .bz2
LZO lzop LZO .lzo
LZ4 LZ4 .lz4
Snappy Snappy .snappy

为了支持多种压缩/解压缩算法,Hadoop引入了编码/解码器,如下表所示

压缩格式 对应的编码/解码器
DEFLATE org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec
gzip org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec
bzip2 org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec
LZO com.hadoop.compression.lzo.LzopCodec
LZ4 org.apache.hadoop.io.compress.Lz4Codec
Snappy org.apache.hadoop.io.compress.SnappyCodec

压缩性能的比较

压缩算法 原始文件大小 压缩文件大小 压缩速度 解压速度
gzip 8.3GB 1.8GB 17.5MB/s 58MB/s
bzip2 8.3GB 1.1GB 2.4MB/s 9.5MB/s
LZO 8.3GB 2.9GB 49.3MB/s 74.6MB/s

http://google.github.io/snappy/
On a single core of a Core i7 processor in 64-bit mode, Snappy compresses at about 250 MB/sec or more and decompresses at about 500 MB/sec or more.

3、采用压缩的位置

压缩可以在MapReduce作用的任意阶段启用。


9193428-b8efe3d27fb57053.png

1)输入压缩
在有大量数据并计划重复处理的情况下,应该考虑对输入进行压缩。然而,你无须显示指定使用的编解码方式。Hadoop自动检查文件扩展名,如果扩展名能够匹配,就会用恰当的编解码方式对文件进行压缩和解压。否则,Hadoop就不会使用任何编解码器。

扫描二维码关注公众号,回复: 5219267 查看本文章

2)压缩mapper输出
当map任务输出的中间数据量很大时,应考虑在此阶段采用压缩技术。这能显著改善内部数据Shuffle过程,而Shuffle过程在Hadoop处理过程中是资源消耗最多的环节。如果发现数据量大造成网络传输缓慢,应该考虑使用压缩技术。可用于压缩mapper输出的快速编解码器包括LZO、LZ4或者Snappy。

注:LZO是供Hadoop压缩数据用的通用压缩编解码器。其设计目标是达到与硬盘读取速度相当的压缩速度,因此速度是优先考虑的因素,而不是压缩率。与gzip编解码器相比,它的压缩速度是gzip的5倍,而解压速度是gzip的2倍。同一个文件用LZO压缩后比用gzip压缩后大50%,但比压缩前小25%~50%。这对改善性能非常有利,map阶段完成时间快4倍。

3)压缩reducer输出
在此阶段启用压缩技术能够减少要存储的数据量,因此降低所需的磁盘空间。当mapreduce作业形成作业链条时,因为第二个作业的输入也已压缩,所以启用压缩同样有效。

4、压缩配置参数

要在Hadoop中启用压缩,可以配置如下参数(mapred-site.xml文件中)

参数 默认值 阶段 建议
io.compression.codecs(在core-site.xml中配置) org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec, org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec, org.apache.hadoop.io.compress.BZip2Codec, org.apache.hadoop.io.compress.Lz4Codec 输入压缩 Hadoop使用文件扩展名判断是否支持某种编解码器
mapreduce.map.output.compress false mapper输出 这个参数设为true启用压缩
mapreduce.map.output.compress.codec org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec mapper输出 使用LZO、LZ4或snappy编解码器在此阶段压缩数据
mapreduce.output.fileoutputformat.compress false reducer输出 这个参数设为true启用压缩
mapreduce.output.fileoutputformat.compress.codec org.apache.hadoop.io.compress. DefaultCodec reducer输出 使用标准工具或者编解码器,如gzip和bzip2
mapreduce.output.fileoutputformat.compress.type RECORD reducer输出 SequenceFile输出使用的压缩类型:NONE和BLOCK

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_34336526/article/details/87429611