Storm使用到的相關(guān)技術(shù)總結(jié)

Storm作為一個開源的分布式實時流計算框架，其內(nèi)部實現(xiàn)使用了一些常用的技術(shù)，這里是對這些技術(shù)及其在Storm中作用的概括介紹。以此為基礎(chǔ)，后續(xù)再深入了解Storm的內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)。

1. Zookeeper集群

Zookeeper是一個針對大型分布式系統(tǒng)的可靠協(xié)調(diào)服務(wù)系統(tǒng)，其采用類似Unix文件系統(tǒng)樹形層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型（如：/zoo/a，/zoo/b），節(jié)點內(nèi)可存儲少量數(shù)據(jù)（<1M，當(dāng)節(jié)點存儲大數(shù)據(jù)量時，實際應(yīng)用中可能出現(xiàn)同步問題）。

Zookeepr的高可靠性服務(wù)是通過配置Zookeeper集群實現(xiàn)的，官方建議Zookeeper集群至少包含3個節(jié)點，每個節(jié)點上存儲一份數(shù)據(jù)，主節(jié)點掛掉后可以重新選取一個節(jié)點作為主節(jié)點。只要保證集群內(nèi)有一半以上的節(jié)點存活，集群就可對外提供服務(wù)。

Zookeeper支持的操作類型有：

（1）創(chuàng)建樹節(jié)點znode；

（2）刪除樹節(jié)點znode；

（3）讀取樹節(jié)點znode的內(nèi)容和其子節(jié)點的內(nèi)容；

（4）當(dāng)節(jié)點內(nèi)容發(fā)生變化或子節(jié)點增刪時觸發(fā)消息通知更新消息；

（5）支持瞬時節(jié)點（EPHEMERAL），創(chuàng)建節(jié)點的進(jìn)程退出后節(jié)點自動被刪除。

Storm中使用Zookeeper主要用于Storm集群各節(jié)點的分布式協(xié)調(diào)工作，具體功能如下：

（1）存儲客戶端提供的topology任務(wù)信息，nimbus負(fù)責(zé)將任務(wù)分配信息寫入Zookeeper，supervisor從Zookeeper上讀取任務(wù)分配信息；

（2）存儲supervisor和worker的心跳（包括它們的狀態(tài)），使得nimbus可以監(jiān)控整個集群的狀態(tài)， 從而重啟一些掛掉的worker；

（3）存儲整個集群的所有狀態(tài)信息和配置信息。

關(guān)于Storm在Zookeeper的詳細(xì)目錄結(jié)構(gòu)，可參考這里。

2. Thrift服務(wù)框架

Thrift是一個跨語言的可擴(kuò)展的服務(wù)框架，它通過一個中間語言(IDL，接口定義語言)來定義RPC的接口和數(shù)據(jù)類型，然后通過一個編譯器生成RPC客戶端和服務(wù)器通信的無縫跨編程語言。

Storm中Thrift的應(yīng)用場景：

（1）客戶端向nimbus提交topology任務(wù)；

（2）supervisor從nimbus下載topology任務(wù)（代碼和序列化文件）；

（3）storm ui從nimbus獲取topology運行的統(tǒng)計信息。

3. ZeroMQ消息隊列

ZeroMQ是一個基于消息的嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程庫，可作為并發(fā)框架連接多個應(yīng)用程序，支持N-to-N的連接，多種工作模式（Request-reply，Publish-subscribe，Pipeline等），支持多種語言，ZeroMQ使得編寫高性能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序極為簡單。

Storm中ZeroMQ的應(yīng)用場景：Spout與Bolt、Bolt與Bolt之間tuple消息的傳輸。

4. Java序列化

Java序列化技術(shù)可以實現(xiàn)將Java對象保存為二進(jìn)制文件，而反序列化過程則可以在另一個Java進(jìn)程中將此二進(jìn)制文件恢復(fù)為Java對象，其缺點在于不能很好的解決版本變化。

Storm中Java序列化的應(yīng)用場景：

（1）客戶端提交topology任務(wù)后，Storm將topology任務(wù)序列化并發(fā)送給nimbus；

（2）supervisor從Zookeeper取得任務(wù)信息后，從nimbus下載序列化文件和jar包，啟動worker進(jìn)程并反序列化得到提交任務(wù)時的topology對象。CDA 數(shù)據(jù)分析師培訓(xùn)