6W+ 字记录实验全过程 | 探索 Alluxio 经济化数据存储策略

{"value":"![image.png](https://dev-media.amazoncloud.cn/d73b391354a14853abbbdc97a6a72d64_image.png)\n# 探索背景\n随着大数据应用的不断发展，数据仓库、数据湖的大数据实践层出不穷；无论是电信、金融、政府，各个行业的大数据热潮蓬勃发展。在过去的4-5年中，我们不断看到企业用户大数据膨胀问题日益加剧，大数据创新下数据存储成本呈现线性增长，使得企业对于大数据的应用开始变得谨慎、变向放缓了企业内部数据化转型的速度。\n\n# 核心的挑战：如何更加经济地构建数据湖存储体系。\n\n大数据存储引擎从2006年发布以来，百花齐放，计算侧MapReduce、Spark、Hive、Impala、Presto、Storm、Flink的问世不断突破应用领域，不过在大数据存储方面反而显得慎重与沉稳。在过去十多年，在Apache Hadoop生态被广泛提及的主要还是HDFS与Ozone。\n\n# HDFS\n\nHadoop HDFS 是一种分布式文件系统，旨在在商用硬件上运行以提高其普适性。它与现有的分布式文件系统有很多相似之处。但是，HDFS的特点也是鲜明的：具备高度容错性、旨在部署在低成本硬件、允许水平扩缩容。HDFS提供对应用程序数据访问的高吞吐量，适用于需要处理海量数据集的应用服务。\n\n# Ozone\n\nApache Ozone 是一种高度可扩展的分布式存储，适用于分析、大数据和云原生应用程序。Ozone 支持 S3 兼容对象 API 以及 Hadoop 兼容文件系统协议。它针对高效的对象存储和文件系统操作进行了优化。\n\n经济化数据存储策略，主要体现在两个关键特性上，只要实现了，其他的增强都会如虎添翼：\n\n使用最合适的存储系统存储对应的数据分块；\n数据存储策略对上层应用的侵入性越低越好；\n比如HDFS典型场景下使用3副本的策略，一方面是确保数据块的高可用性，同时多个副本也可以更好地保障数据局部性的要求，提高数据访问的吞吐量；为了更好地提供数据服务，硬件环境也会选用相对更好的磁盘；对于早期的大数据实践而言，标准统一的软硬件选择可以提高对新技术栈的推动，但是随着数据的不断积累，很多数据的访问频率呈现指数级下降，尤其是针对合规检查的冷数据，不仅仅占据了生产集群的大量空间，可能一年到头都没有被访问过一次。这是对资源的极大浪费。\n\n大数据发展的现阶段，精细化数据存储被提上了议程。需要一种分层的存储体系，在维系现有计算性能的同时，将温、冷数据实现对上层应用透明的自主迁移，控制数据存储与维护的成本。\n\n# 关键特性验证\n通过这篇文章，我们希望可以对经济化数据存储策略做一个初步探索，首先我们将先前提到的两个关键特性具象化，然后通过几组实验对技术可行性进行一个讨论。\n\n## 关键特性一：使用一套存储系统作为热数据系统；使用另一套存储系统作为冷数据系统；\n\n## 关键特性二：统一命名空间同时兼容多套存储系统，通过统一命名空间对上层应用提供数据访问服务；\n\n## 技术选择：\n\n计算引擎: Hive (大部分企业用户使用SQL引擎作为数据开发工具)\n存储引擎: HDFS/Ozone (业界常用的Apache生态存储)\n数据编排引擎: Alluxio (第三方开源组件，兼容大部分Apache生态组件)\n## Hive\n\nApache Hive ™ 数据仓库软件有助于使用 SQL 读取、写入和管理驻留在分布式存储中的大型数据集。结构可以投影到已经存储的数据上。提供了一个命令行工具和 JDBC 驱动程序允许用户连接到 Hive。\n\n## 关于Alluxio\n\n“Alluxio数据编排系统”是全球首个分布式超大规模数据编排系统，孵化于加州大学伯克利分校AMP实验室。自项目开源以来，**已有超过来自300多个组织机构的1200多位贡献者参与开发。**Alluxio能够在跨集群、跨区域、跨国家的任何云中将数据更紧密地编排到接近数据分析和AI/ML应用程序的集群中，从而向上层应用提供内存级别的数据访问速度。\n\n作为大数据生态系统中的存储与计算分离技术标准，在阿里云、腾讯云、华为云、金山云等国内顶级云厂商服务中得到生产检验，是建设企业私有云的基石和核心技术。2021年成立后，先后荣登“中关村国际前沿科技创新大赛大数据与云计算领域TOP10”、“2021投资界数字科技VENTURE50”、“科创中国”开源创新榜等多项榜单。\n![image.png](https://dev-media.amazoncloud.cn/668c88daca6e4b2aaaddef59e3242926_image.png)\n\n技术可行性研究，我们分两个阶段进行：\n\n**阶段一：**使用同一类型的存储系统HDFS，实现不同HDFS系统之间的冷热分层【模拟场景：使用新的HDFS3.0 EC或者用磁盘密集型的机器专门搭建冷数据HDFS】\n\n**阶段二：**使用不同类型的存储系统，使用HDFS作为热数据存储系统；使用Ozone作为冷数据存储系统【模拟场景：HDFS负责热数据/Ozone负责冷数据】\n\n# 验证步骤\n## 部署架构\n![image.png](https://dev-media.amazoncloud.cn/c400b2e025674d1caa3205001d538211_image.png)\n\n## 软件版本：\n\n计算引擎：Hive 2.3.9\n存储引擎：Hadoop 2.10.1，Ozone 1.2.1，Alluxio 2.8\n所有组件均为单机模式部署\n## 集群规划：\n![image.png](https://dev-media.amazoncloud.cn/8361024a5085439f93f4f688f3b9d8e3_image.png)\n# 实验一：基于Alluxio实现跨HDFS的透明数据冷热分层\n**## Step 1: 在Hive 中创建库、分区表，默认数据存储在 HDFS_1 上**\n\n```\ncreate database test location \"/user/hive/test.db\";\ncreate external table test.test_part(value string) partitioned by (dt string);\n```\n\n#创建库\n\n```\nhive> create database test location '/user/hive/test.db'; \nOK \nTime taken: 1.697 seconds \nhive> \n```\n\n#创建表\n\n```\nhive> create external table test.test_part(value string) partitioned by (dt string); \nOK \nTime taken: 0.607 seconds \nhive> \n```\n \n**## Step 2: Alluxio Union URI 实现跨HDFS集群统一命名空间集成**\n\n```\nalluxio fs mount \\\n--option alluxio-union.hdfs1.uri=hdfs://namenode_1:8020/user/hive/test.db/test_part \\\n--option alluxio-union.hdfs2.uri=hdfs://namenode_2:8020/user/hive/test.db/test_part \\\n--option alluxio-union.priority.read=hdfs1,hdfs2 \\\n--option alluxio-union.collection.create=hdfs1 \\\n/user/hive/test.db/test_part union://test_part/ \n```\n\n#以Alluxio Union URI 方式挂载测试目录\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mkdir /user/hive/test.db \nSuccessfully created directory /user/hive/test.db \n[root@ip-172-31-17-3 conf]# alluxio fs mount \\ \n> --option alluxio-union.hdfs1.uri=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \\ \n> --option alluxio-union.hdfs2.uri=hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \\ \n> --option alluxio-union.priority.read=hdfs1,hdfs2 \\ \n> --option alluxio-union.collection.create=hdfs1 \\ \n> /user/hive/test.db/test_part union://test_part/ \nMounted union://test_part/ at /user/hive/test.db/test_part \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n```\n\n**## Step 3: 修改 Hive 表路径为 Union URI 路径，屏蔽跨异构存储的技术细节**\n\n```\nalter table test.test_part set location \"alluxio://alluxio:19998/user/hive/test.db/test_part\"; \n```\n\n**#修改Hive表格对应的路径**\n\n```\nhive> alter table test.test_part set location \"alluxio://ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998/user/hive/test.db/test_part\"; \nOK \nTime taken: 0.143 seconds \nhive> \n```\n\n**## Step 4: 模拟数据**\n\n```\nmkdir dt\\=2022-06-0{1..6}\necho 1abc > dt\\=2022-06-01/000000_0\necho 2def > dt\\=2022-06-02/000000_0\necho 3ghi > dt\\=2022-06-03/000000_0\necho 4jkl > dt\\=2022-06-04/000000_0\necho 5mno > dt\\=2022-06-05/000000_0\necho 6pqr > dt\\=2022-06-06/000000_0\nhdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{1..3} hdfs://namenode_1:8020/user/hive/test.db/test_part\nhdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{4..6} hdfs://namenode_2:8020/user/hive/test.db/test_part \n\n\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# mkdir dt\\=2022-06-0{1..6} \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 1abc > dt\\=2022-06-01/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 2def > dt\\=2022-06-02/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 3ghi > dt\\=2022-06-03/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 4jkl > dt\\=2022-06-04/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 5mno > dt\\=2022-06-05/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 6pqr > dt\\=2022-06-06/000000_0 \n```\n\n**#将模拟数据分别存入hdfs1、hdfs2**\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{1..3} hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -mkdir -p hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{4..6} hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \n```\n\n**#查询hdfs1和hdfs2，确认数据存入完成**\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \nFound 3 items \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \nFound 3 items \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06 \n```\n\n**#通过查询alluxio Union URI 再次确认数据存入hdfs1和hdfs2，以及Union URI跨存储关联生效**\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls /user/hive/test.db/test_part \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:243 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:219 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:740 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:721 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:698 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:263 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n```\n\n**## Step 5: 刷新Hive表元数据**\n\n```\nMSCK REPAIR TABLE test.test_part;\nhive> MSCK REPAIR TABLE test.test_part; \nOK \nPartitions not in metastore: test_part:dt=2022-06-01 test_part:dt=2022-06-02 test_part:dt=2022-06-03 test_part:dt=2022-06-04 test_part:dt=2022-06-05 test_part:dt=2022-06-06 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-01 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-02 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-03 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-04 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-05 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-06 \nTime taken: 1.677 seconds, Fetched: 7 row(s)\n```\n\n**#通过select方式观察到Hive元数据刷新后，alluxio union URI关联生效体现到Hive表中**\n\n```\nhive> select * from test.test_part; \nOK \n1abc 2022-06-01 \n2def 2022-06-02 \n3ghi 2022-06-03 \n4jkl 2022-06-04 \n5mno 2022-06-05 \n6pqr 2022-06-06 \nTime taken: 1.624 seconds, Fetched: 6 row(s) \nhive>\n```\n\n**## Step 6: 配置冷热自动分层策略**\n\n```\nalluxio fs policy add /user/hive/test.db/test_part \"ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)\" \n```\n\n**#设置策略：冷数据（本例中按生成超过2分钟的数据）自动从热存储（hdfs1）迁移到冷存储（hdfs2）**\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy add /user/hive/test.db/test_part \"ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)\" \nPolicy ufsMigrate-/user/hive/test.db/test_part is added to /user/hive/test.db/test_part. \n```\n \n**#通过Alluxio命令行查看策略设置成功与否**\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy list \nid: 1657700423909 \nname: \"ufsMigrate-/user/hive/test.db/test_part\" \npath: \"/user/hive/test.db/test_part\" \ncreated_at: 1657700423914 \nscope: \"RECURSIVE\" \ncondition: \"olderThan(2m)\" \naction: \"DATA(UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)\" \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n```\n\n**#策略生效后分别查看hdfs1和hdfs2，可以观察到hdfs1里面超过2分钟的数据都迁移到hdfs2中**\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 logs]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \n[root@ip-172-31-17-3 logs]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \nFound 6 items \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06 \n[root@ip-172-31-17-3 logs]#\n```\n\n**#策略生效，冷数据自动迁移过程中和完成后查Hive都得到如下预期查询结果：**\n\n```\nhive> select * from test.test_part; \nOK \n1abc 2022-06-01 \n2def 2022-06-02 \n3ghi 2022-06-03 \n4jkl 2022-06-04 \n5mno 2022-06-05 \n6pqr 2022-06-06 \nTime taken: 0.172 seconds, Fetched: 6 row(s) \nhive>\n```\n\n最后，我们将实验一的两个步骤：（1）通过Alluxio的Union URI实现跨两个HDFS存储系统的Hive表的数据联邦，和（2）通过Alluxio实现跨两个HDFS存储系统的透明数据冷热分层，在图1和图2中分别以简化示意图的方式展示，便于更好的理解实验目标、过程和结果。\n![image.png](https://dev-media.amazoncloud.cn/bc810fda42ed450aad4534675977872e_image.png)\n\n图1：通过Alluxio的Union URI实现跨两个HDFS存储系统的Hive表的数据联邦的示意图\n![image.png](https://dev-media.amazoncloud.cn/b2e74fff7f6348c69cd0b3e23a5e4218_image.png)\n图2：通过Alluxio实现跨两个HDFS存储系统的透明数据冷热分层示意图\n下一组实验只是将上一组实验设定中的两个HDFS存储系统更改成了两个异构存储系统HDFS（热存储）和Ozone（冷存储），从透明冷热分层功能层面效果是相同的。\n\n# 实验二：基于Alluxio实现跨异构存储（HDFS和Ozone）的透明数据冷热分层\n## ## step 1 ： hive 创建库、表\n\n```\ncreate database hdfsToOzone location '/user/hive/hdfsToOzone.db';\ncreate external table hdfsToOzone.test(value string) partitioned by (dt string);\n```\n\n## #创建库\n\n```\nhive> create database hdfsToOzone location '/user/hive/hdfsToOzone.db'; \nOK \nTime taken: 0.055 seconds \nhive>\n```\n\n## #创建表\n\n```\nhive> create external table hdfsToOzone.test(value string) partitioned by (dt string); \nOK \nTime taken: 0.1 seconds \nhive>\n```\n\n## ## step 2: Alluxio Union URI实现跨HDFS/Ozone集群统一命名空间集成\n\n```\nalluxio fs mount \\\n--option alluxio-union.hdfs.uri=hdfs://HDFS1:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \\\n--option alluxio-union.ozone.uri=o3fs://bucket.volume/hdfsToOzone.db/test \\\n--option alluxio-union.priority.read=hdfs,ozone \\\n--option alluxio-union.collection.create=hdfs \\\n--option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \\\n/user/hive/hdfsToOzone.db/test union://HDFS_TO_OZONE/ \n```\n\n## #在Ozone中使用命令行工具创建volume、bucket\n\n```\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh volume create /v-alluxio \n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket create /v-alluxio/b-alluxio \n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -mkdir -p o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \n[root@ip-172-31-19-127 ~]# \n```\n\n## #先在Alluxio中创建实验目录，然后以 Union URI 方式挂载目录\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mkdir /user/hive/hdfsToOzone.db\nSuccessfully created directory /user/hive/hdfsToOzone.db\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount \\ \n> --option alluxio-union.hdfs.uri=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \\ \n> --option alluxio-union.ozone.uri=o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \\ \n> --option alluxio-union.priority.read=hdfs,ozone \\ \n> --option alluxio-union.collection.create=hdfs \\ \n> --option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \\ \n> /user/hive/hdfsToOzone.db/test union://HDFS_TO_OZONE/ \nMounted union://HDFS_TO_OZONE/ at /user/hive/hdfsToOzone.db/test \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n```\n\n## ## step 3: 修改 Hive 表路径为 Union URI 路径，屏蔽跨异构存储的技术细节\n\n```\nalter table hdfsToOzone.test set location \"alluxio://alluxio:19998/user/hive/hdfsToOzone.db/test\"; \n```\n\n## #修改Hive表格对应的路径\n\n```\nhive> alter table hdfsToOzone.test set location \"alluxio://ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998/user/hive/hdfsToOzone.db/test\"; \nOK \nTime taken: 1.651 seconds \nhive> \n```\n\n## ## step 4: 模拟数据\n\n```\nozone fs -put dt\\=2022-06-0{1..3} o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ozone:9862/hdfsToOzone.db/test \nhdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{4..6} hdfs://HDFS1:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test\n```\n\n## #将数据存入ozone\n\n```\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -put dt\\=2022-06-0{1..3} o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \n2022-07-13 10:00:38,920 [main] INFO impl.MetricsConfig: Loaded properties from hadoop-metrics2.properties \n2022-07-13 10:00:38,981 [main] INFO impl.MetricsSystemImpl: Scheduled Metric snapshot period at 10 second(s). \n2022-07-13 10:00:38,981 [main] INFO impl.MetricsSystemImpl: XceiverClientMetrics metrics system started \n2022-07-13 10:00:39,198 [main] INFO metrics.MetricRegistries: Loaded MetricRegistries class org.apache.ratis.metrics.impl.MetricRegistriesImpl\n```\n\n## #通过命令行查询ozone，确认数据存入完成\n\n```\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -ls o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \nFound 3 items \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03 \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n```\n\n## #将数据存入hdfs1，并通过命令行查询hdfs1，确认数据存入完成\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{4..6} hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \nFound 3 items \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n```\n\n## #通过Alluxio命令行查询，再次确认数据存入hdfs1和ozone，以及Union URI跨存储关联生效\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls /user/hive/hdfsToOzone.db/test \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 07-13-2022 10:00:40:670 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02 \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 07-13-2022 10:00:38:691 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 0 PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:206 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 0 PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:186 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 0 PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:161 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04 \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 07-13-2022 10:00:40:762 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# \n\n```\n## ## step 5: 刷新Hive表元数据\n\n```\nMSCK REPAIR TABLE hdfsToOzone.test;\nhive> MSCK REPAIR TABLE hdfsToOzone.test; \nOK \nPartitions not in metastore: test:dt=2022-06-01 test:dt=2022-06-02 test:dt=2022-06-03 test:dt=2022-06-04 test:dt=2022-06-05 test:dt=2022-06-06 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-01 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-02 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-03 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-04 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-05 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-06 \nTime taken: 0.641 seconds, Fetched: 7 row(s) \nhive>\n```\n\n## #通过select方式观察到hive元数据刷新后，alluxio union URI关联生效体现到hive表中\n\n```\nhive> select * from hdfsToOzone.test ; \nOK \n1abc 2022-06-01 \n2def 2022-06-02 \n3ghi 2022-06-03 \n4jkl 2022-06-04 \n5mno 2022-06-05 \n6pqr 2022-06-06 \nTime taken: 0.156 seconds, Fetched: 6 row(s) \nhive>\n```\n\n## ## step 6: 配置策略\n\n```\nalluxio fs policy add /user/hive/hdfsToOzone.db/test\" ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)\" \n```\n\n## #设置策略：冷数据（本例中按生成超过2分钟的数据）自动从热存储（hdfs1）迁移到冷存储（ozone）\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy add /user/hive/hdfsToOzone.db/test/ \"ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)\" \nPolicy ufsMigrate-/user/hive/hdfsToOzone.db/test is added to /user/hive/hdfsToOzone.db/test.\n```\n\n## #通过Alluxio命令行查看策略设置成功与否\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy list \nid: 1657707130843 \nname: \"ufsMigrate-/user/hive/hdfsToOzone.db/test\" \npath: \"/user/hive/hdfsToOzone.db/test\" \ncreated_at: 1657707130843 \nscope: \"RECURSIVE\" \ncondition: \"olderThan(2m)\" \naction: \"DATA(UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)\" \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# \n```\n \n## #策略生效后分别查看hdfs1和ozone，可以观察到hdfs1里面超过2分钟的数据都迁移到ozone中\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# ozone fs -ls o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \nFound 6 items \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# \n```\n\n## #策略生效，冷数据自动迁移过程中和完成后查hive都得到如下预期查询结果：\n\n```\nhive> select * from hdfsToOzone.test ; \nOK \n1abc 2022-06-01 \n2def 2022-06-02 \n3ghi 2022-06-03 \n4jkl 2022-06-04 \n5mno 2022-06-05 \n6pqr 2022-06-06 \nTime taken: 0.144 seconds, Fetched: 6 row(s) \nhive> \n```\n\n## 4. 实验小结\n可以看出，实验二的执行过程和效果展示和实验一几乎是如出一辙，除了冷数据存储系统从hdfs2切换成了一个异构存储系统Ozone。\n\n通过实验，我们充分验证了Alluxio数据编排是如何成功将上层应用 (比如基于Hive的数仓建设) 与底层数据持久化策略 (使用hdfs或者Ozone, 是否进行冷热分层等) 解耦合的。同时也体现了Alluxio对于异构存储系统的通用性和易用性。\n\n最后希望这篇文章对各位如何使用Alluxio经济化数据存储策略有所启迪。\n\n# 附录\n## Alluxio集成Hive及HDFS的方式\nAlluxio 配置\n\n> echo 'export ALLX_HOME=/mnt1/alluxio' >> ~/.bashrc\necho 'export PATH=$PATH:$ALLX_HOME/bin' >> ~/.bashrc\n```\nalluxio.master.hostname=ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal \nalluxio.underfs.address=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/alluxio \nalluxio.worker.tieredstore.level0.dirs.path=/alluxio/ramdisk\n\nalluxio.worker.memory.size=4G\nalluxio.worker.tieredstore.levels=1\nalluxio.worker.tieredstore.level0.alias=MEM\nalluxio.user.file.readtype.default=CACHE\nalluxio.user.file.writetype.default=ASYNC_THROUGH\nalluxio.security.login.impersonation.username=_HDFS_USER_\nalluxio.master.security.impersonation.yarn.groups=*\nalluxio.master.security.impersonation.hive.groups=*\nalluxio.user.metrics.collection.enabled=true\nalluxio.user.block.size.bytes.default=64MB\n\n######## Explore ########\nalluxio.user.block.write.location.policy.class=alluxio.client.block.policy.DeterministicHashPolicy\nalluxio.user.ufs.block.read.location.policy=alluxio.client.block.policy.DeterministicHashPolicy\nalluxio.user.ufs.block.read.location.policy.deterministic.hash.shards=1\nalluxio.user.file.persist.on.rename=true\nalluxio.master.persistence.blacklist=.staging,_temporary,.tmp\nalluxio.user.file.passive.cache.enabled=false \n```\n\nHive 客户端core-site.xml\n\n> cp /hadoop_home/etc/hadoop/core-site.xml /hive_home/conf\n## 拷贝 jar分别到hadoop和hive home下的lib子目录中\n\n```\ncp /<PATH_TO_ALLUXIO>/client/alluxio-enterprise-2.8.0-1.0-client.jar /hadoop_home/share/lib \ncp /<PATH_TO_ALLUXIO>/client/alluxio-enterprise-2.8.0-1.0-client.jar /hive_home/lib\n```\n\n## 配置alluxio文件系统\n\n```\nvim /hive_home/conf/core-site.xml \n<property>\n <name>fs.alluxio.impl</name>\n <value>alluxio.hadoop.FileSystem</value>\n</property>\n<property>\n <name>alluxio.master.rpc.addresses</name>\n <value>ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998</value>\n</property> \n```\n\nHDFS授权\n\n## 查看hdfs 超级用户\n\n```\nvim /hadoop_home/etc/hadoop/hdfs-site.xml\n<property>\n<name>dfs.permissions.superusergroup</name>\n<value>hdfsadmingroup</value>\n</property>\n```\n\n## 将用户 Alluxio 增加到supergroup\n\n```\ngroupadd hdfsadmingroup\nusermod -a -G hdfsadmingroup root\n```\n\n## 同步系统的权限信息到 HDFS\n\n```\nsu - hdfs -s /bin/bash -c \"hdfs dfsadmin -refreshUserToGroupsMappings\"\n```\n\n## 开启hdfs acl\n\n```\nvim /hadoop_home/etc/hadoop/hdfs-site.xml\n<property>\n<name>dfs.permissions.enabled</name>\n<value>true</value>\n</property>\n<property>\n<name>dfs.namenode.acls.enabled</name>\n<value>true</value>\n</property> \nsu - hdfs -s /bin/bash -c \"hdfs dfs -setfacl -R -m user:root:rwx /\"\n```\n\n## Ozone 部署\n配置文件\n\n```\nwget https://dlcdn.apache.org/ozone/1.2.1/ozone-1.2.1.tar.gz \necho 'export OZONE_HOME=/mnt1/ozone-1.2.1' >> ~/.bashrc\necho 'export PATH=$PATH:$OZONE_HOME/bin:$OZONE_HOME/sbin' >> ~/.bashrc\n```\n \n##在ozone-site.xml中加入必要配置信息\n\n```\n<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\" standalone=\"yes\"?>\n<configuration>\n<property>\n<name>ozone.om.address</name>\n<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.metadata.dirs</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.scm.client.address</name>\n<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9860</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.scm.names</name>\n<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.scm.datanode.id.dir</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/node</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.om.db.dirs</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/omdb</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.scm.db.dirs</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/scmdb</value>\n</property>\n<property>\n<name>hdds.datanode.dir</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/datanode/data</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.om.ratis.enable</name>\n<value>false</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.om.http-address</name>\n<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9874</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.s3g.domain.name</name>\n<value>s3g.internal</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.replication</name>\n<value>1</value>\n</property>\n</configuration> \n```\n\n初始化与启动（按照顺序）\n\n```\nozone scm --init\nozone --daemon start scm\nozone om --init\nozone --daemon start om \nozone --daemon start datanode\nozone --daemon start s3g \nozone使用操作\n```\n\n\n#创建名称为v-alluxio的volume\n\n```\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh volume create /v-alluxio \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n```\n\n#在v-alluxio下创建名为b-alluxio的bucket\n\n```\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket create /v-alluxio/b-alluxio \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n```\n\n#查看bucket的相关信息\n\n```\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket info /v-alluxio/b-alluxio \n{ \n \"metadata\" : { }, \n \"volumeName\" : \"v-alluxio\", \n \"name\" : \"b-alluxio\", \n \"storageType\" : \"DISK\", \n \"versioning\" : false, \n \"usedBytes\" : 30, \n \"usedNamespace\" : 6, \n \"creationTime\" : \"2022-07-13T09:11:37.403Z\", \n \"modificationTime\" : \"2022-07-13T09:11:37.403Z\", \n \"quotaInBytes\" : -1, \n \"quotaInNamespace\" : -1, \n \"bucketLayout\" : \"LEGACY\" \n} \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n#创建key，并放入相应的内容\n\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# touch Dockerfile \n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key put /v-alluxio/b-alluxio/Dockerfile Dockerfile \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n#列出bucket下所有的key\n\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key list /v-alluxio/b-alluxio/\n{ \n \"volumeName\" : \"v-alluxio\", \n \"bucketName\" : \"b-alluxio\", \n \"name\" : \"Dockerfile\", \n \"dataSize\" : 0, \n \"creationTime\" : \"2022-07-13T14:37:09.761Z\", \n \"modificationTime\" : \"2022-07-13T14:37:09.801Z\", \n \"replicationConfig\" : { \n \"replicationFactor\" : \"ONE\", \n \"requiredNodes\" : 1, \n \"replicationType\" : \"RATIS\" \n }, \n \"replicationFactor\" : 1, \n \"replicationType\" : \"RATIS\" \n}\n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n```\n\n#查看key的相关信息\n\n```\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key info /v-alluxio/b-alluxio/Dockerfile \n{ \n \"volumeName\" : \"v-alluxio\", \n \"bucketName\" : \"b-alluxio\", \n \"name\" : \"Dockerfile\", \n \"dataSize\" : 0, \n \"creationTime\" : \"2022-07-13T14:37:09.761Z\", \n \"modificationTime\" : \"2022-07-13T14:37:09.801Z\", \n \"replicationConfig\" : { \n \"replicationFactor\" : \"ONE\", \n \"requiredNodes\" : 1, \n \"replicationType\" : \"RATIS\" \n }, \n \"ozoneKeyLocations\" : [ ], \n \"metadata\" : { }, \n \"replicationFactor\" : 1, \n \"replicationType\" : \"RATIS\" \n} \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n\n```\nAlluxio 挂载 ozone\n\n#方式一\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount /ozone o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862/ \nMounted o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862/ at /ozone \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n```\n\n#方式二（带option的mount）\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount \\ \n> --option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \\ \n> /ozone1 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/ \nMounted o3fs://b-alluxio.v-alluxio/ at /ozone1 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# \n```\n\n#验证Ozone挂载是否成功\n\n```\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls / \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 01-01-1970 00:00:00:000 DIR /ozone1 \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 01-01-1970 00:00:00:000 DIR /ozone \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n```\n","render":"<p><img src=\"https://dev-media.amazoncloud.cn/d73b391354a14853abbbdc97a6a72d64_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<h1><a id=\"_1\"></a>探索背景</h1>\n<p>随着大数据应用的不断发展，数据仓库、数据湖的大数据实践层出不穷；无论是电信、金融、政府，各个行业的大数据热潮蓬勃发展。在过去的4-5年中，我们不断看到企业用户大数据膨胀问题日益加剧，大数据创新下数据存储成本呈现线性增长，使得企业对于大数据的应用开始变得谨慎、变向放缓了企业内部数据化转型的速度。</p>\n<h1><a id=\"_4\"></a>核心的挑战：如何更加经济地构建数据湖存储体系。</h1>\n<p>大数据存储引擎从2006年发布以来，百花齐放，计算侧MapReduce、Spark、Hive、Impala、Presto、Storm、Flink的问世不断突破应用领域，不过在大数据存储方面反而显得慎重与沉稳。在过去十多年，在Apache Hadoop生态被广泛提及的主要还是HDFS与Ozone。</p>\n<h1><a id=\"HDFS_8\"></a>HDFS</h1>\n<p>Hadoop HDFS 是一种分布式文件系统，旨在在商用硬件上运行以提高其普适性。它与现有的分布式文件系统有很多相似之处。但是，HDFS的特点也是鲜明的：具备高度容错性、旨在部署在低成本硬件、允许水平扩缩容。HDFS提供对应用程序数据访问的高吞吐量，适用于需要处理海量数据集的应用服务。</p>\n<h1><a id=\"Ozone_12\"></a>Ozone</h1>\n<p>Apache Ozone 是一种高度可扩展的分布式存储，适用于分析、大数据和云原生应用程序。Ozone 支持 S3 兼容对象 API 以及 Hadoop 兼容文件系统协议。它针对高效的对象存储和文件系统操作进行了优化。</p>\n<p>经济化数据存储策略，主要体现在两个关键特性上，只要实现了，其他的增强都会如虎添翼：</p>\n<p>使用最合适的存储系统存储对应的数据分块；<br />\n数据存储策略对上层应用的侵入性越低越好；<br />\n比如HDFS典型场景下使用3副本的策略，一方面是确保数据块的高可用性，同时多个副本也可以更好地保障数据局部性的要求，提高数据访问的吞吐量；为了更好地提供数据服务，硬件环境也会选用相对更好的磁盘；对于早期的大数据实践而言，标准统一的软硬件选择可以提高对新技术栈的推动，但是随着数据的不断积累，很多数据的访问频率呈现指数级下降，尤其是针对合规检查的冷数据，不仅仅占据了生产集群的大量空间，可能一年到头都没有被访问过一次。这是对资源的极大浪费。</p>\n<p>大数据发展的现阶段，精细化数据存储被提上了议程。需要一种分层的存储体系，在维系现有计算性能的同时，将温、冷数据实现对上层应用透明的自主迁移，控制数据存储与维护的成本。</p>\n<h1><a id=\"_24\"></a>关键特性验证</h1>\n<p>通过这篇文章，我们希望可以对经济化数据存储策略做一个初步探索，首先我们将先前提到的两个关键特性具象化，然后通过几组实验对技术可行性进行一个讨论。</p>\n<h2><a id=\"_27\"></a>关键特性一：使用一套存储系统作为热数据系统；使用另一套存储系统作为冷数据系统；</h2>\n<h2><a id=\"_29\"></a>关键特性二：统一命名空间同时兼容多套存储系统，通过统一命名空间对上层应用提供数据访问服务；</h2>\n<h2><a id=\"_31\"></a>技术选择：</h2>\n<p>计算引擎: Hive (大部分企业用户使用SQL引擎作为数据开发工具)<br />\n存储引擎: HDFS/Ozone (业界常用的Apache生态存储)<br />\n数据编排引擎: Alluxio (第三方开源组件，兼容大部分Apache生态组件)</p>\n<h2><a id=\"Hive_36\"></a>Hive</h2>\n<p>Apache Hive ™ 数据仓库软件有助于使用 SQL 读取、写入和管理驻留在分布式存储中的大型数据集。结构可以投影到已经存储的数据上。提供了一个命令行工具和 JDBC 驱动程序允许用户连接到 Hive。</p>\n<h2><a id=\"Alluxio_40\"></a>关于Alluxio</h2>\n<p>“Alluxio数据编排系统”是全球首个分布式超大规模数据编排系统，孵化于加州大学伯克利分校AMP实验室。自项目开源以来，**已有超过来自300多个组织机构的1200多位贡献者参与开发。**Alluxio能够在跨集群、跨区域、跨国家的任何云中将数据更紧密地编排到接近数据分析和AI/ML应用程序的集群中，从而向上层应用提供内存级别的数据访问速度。</p>\n<p>作为大数据生态系统中的存储与计算分离技术标准，在阿里云、腾讯云、华为云、金山云等国内顶级云厂商服务中得到生产检验，是建设企业私有云的基石和核心技术。2021年成立后，先后荣登“中关村国际前沿科技创新大赛大数据与云计算领域TOP10”、“2021投资界数字科技VENTURE50”、“科创中国”开源创新榜等多项榜单。<br />\n<img src=\"https://dev-media.amazoncloud.cn/668c88daca6e4b2aaaddef59e3242926_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<p>技术可行性研究，我们分两个阶段进行：</p>\n<p>**阶段一：**使用同一类型的存储系统HDFS，实现不同HDFS系统之间的冷热分层【模拟场景：使用新的HDFS3.0 EC或者用磁盘密集型的机器专门搭建冷数据HDFS】</p>\n<p>**阶段二：**使用不同类型的存储系统，使用HDFS作为热数据存储系统；使用Ozone作为冷数据存储系统【模拟场景：HDFS负责热数据/Ozone负责冷数据】</p>\n<h1><a id=\"_53\"></a>验证步骤</h1>\n<h2><a id=\"_54\"></a>部署架构</h2>\n<p><img src=\"https://dev-media.amazoncloud.cn/c400b2e025674d1caa3205001d538211_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<h2><a id=\"_57\"></a>软件版本：</h2>\n<p>计算引擎：Hive 2.3.9<br />\n存储引擎：Hadoop 2.10.1，Ozone 1.2.1，Alluxio 2.8<br />\n所有组件均为单机模式部署</p>\n<h2><a id=\"_62\"></a>集群规划：</h2>\n<p><img src=\"https://dev-media.amazoncloud.cn/8361024a5085439f93f4f688f3b9d8e3_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<h1><a id=\"AlluxioHDFS_64\"></a>实验一：基于Alluxio实现跨HDFS的透明数据冷热分层</h1>\n<p><strong>## Step 1: 在Hive 中创建库、分区表，默认数据存储在 HDFS_1 上</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">create database test location "/user/hive/test.db";\ncreate external table test.test_part(value string) partitioned by (dt string);\n</code></pre>\n<p>#创建库</p>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> create database test location '/user/hive/test.db'; \nOK \nTime taken: 1.697 seconds \nhive> \n</code></pre>\n<p>#创建表</p>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> create external table test.test_part(value string) partitioned by (dt string); \nOK \nTime taken: 0.607 seconds \nhive> \n</code></pre>\n<p><strong>## Step 2: Alluxio Union URI 实现跨HDFS集群统一命名空间集成</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">alluxio fs mount \\\n--option alluxio-union.hdfs1.uri=hdfs://namenode_1:8020/user/hive/test.db/test_part \\\n--option alluxio-union.hdfs2.uri=hdfs://namenode_2:8020/user/hive/test.db/test_part \\\n--option alluxio-union.priority.read=hdfs1,hdfs2 \\\n--option alluxio-union.collection.create=hdfs1 \\\n/user/hive/test.db/test_part union://test_part/ \n</code></pre>\n<p>#以Alluxio Union URI 方式挂载测试目录</p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mkdir /user/hive/test.db \nSuccessfully created directory /user/hive/test.db \n[root@ip-172-31-17-3 conf]# alluxio fs mount \\ \n> --option alluxio-union.hdfs1.uri=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \\ \n> --option alluxio-union.hdfs2.uri=hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \\ \n> --option alluxio-union.priority.read=hdfs1,hdfs2 \\ \n> --option alluxio-union.collection.create=hdfs1 \\ \n> /user/hive/test.db/test_part union://test_part/ \nMounted union://test_part/ at /user/hive/test.db/test_part \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n</code></pre>\n<p><strong>## Step 3: 修改 Hive 表路径为 Union URI 路径，屏蔽跨异构存储的技术细节</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">alter table test.test_part set location "alluxio://alluxio:19998/user/hive/test.db/test_part"; \n</code></pre>\n<p><strong>#修改Hive表格对应的路径</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> alter table test.test_part set location "alluxio://ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998/user/hive/test.db/test_part"; \nOK \nTime taken: 0.143 seconds \nhive> \n</code></pre>\n<p><strong>## Step 4: 模拟数据</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">mkdir dt\\=2022-06-0{1..6}\necho 1abc > dt\\=2022-06-01/000000_0\necho 2def > dt\\=2022-06-02/000000_0\necho 3ghi > dt\\=2022-06-03/000000_0\necho 4jkl > dt\\=2022-06-04/000000_0\necho 5mno > dt\\=2022-06-05/000000_0\necho 6pqr > dt\\=2022-06-06/000000_0\nhdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{1..3} hdfs://namenode_1:8020/user/hive/test.db/test_part\nhdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{4..6} hdfs://namenode_2:8020/user/hive/test.db/test_part \n\n\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# mkdir dt\\=2022-06-0{1..6} \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 1abc > dt\\=2022-06-01/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 2def > dt\\=2022-06-02/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 3ghi > dt\\=2022-06-03/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 4jkl > dt\\=2022-06-04/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 5mno > dt\\=2022-06-05/000000_0 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# echo 6pqr > dt\\=2022-06-06/000000_0 \n</code></pre>\n<p><strong>#将模拟数据分别存入hdfs1、hdfs2</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{1..3} hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -mkdir -p hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{4..6} hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \n</code></pre>\n<p><strong>#查询hdfs1和hdfs2，确认数据存入完成</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \nFound 3 items \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:09 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \nFound 3 items \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06 \n</code></pre>\n<p><strong>#通过查询alluxio Union URI 再次确认数据存入hdfs1和hdfs2，以及Union URI跨存储关联生效</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls /user/hive/test.db/test_part \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:243 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:219 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:740 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:721 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:10:49:698 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 1 PERSISTED 07-13-2022 08:09:19:263 DIR /user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n</code></pre>\n<p><strong>## Step 5: 刷新Hive表元数据</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">MSCK REPAIR TABLE test.test_part;\nhive> MSCK REPAIR TABLE test.test_part; \nOK \nPartitions not in metastore: test_part:dt=2022-06-01 test_part:dt=2022-06-02 test_part:dt=2022-06-03 test_part:dt=2022-06-04 test_part:dt=2022-06-05 test_part:dt=2022-06-06 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-01 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-02 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-03 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-04 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-05 \nRepair: Added partition to metastore test.test_part:dt=2022-06-06 \nTime taken: 1.677 seconds, Fetched: 7 row(s)\n</code></pre>\n<p><strong>#通过select方式观察到Hive元数据刷新后，alluxio union URI关联生效体现到Hive表中</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> select * from test.test_part; \nOK \n1abc 2022-06-01 \n2def 2022-06-02 \n3ghi 2022-06-03 \n4jkl 2022-06-04 \n5mno 2022-06-05 \n6pqr 2022-06-06 \nTime taken: 1.624 seconds, Fetched: 6 row(s) \nhive>\n</code></pre>\n<p><strong>## Step 6: 配置冷热自动分层策略</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">alluxio fs policy add /user/hive/test.db/test_part "ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)" \n</code></pre>\n<p><strong>#设置策略：冷数据（本例中按生成超过2分钟的数据）自动从热存储（hdfs1）迁移到冷存储（hdfs2）</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy add /user/hive/test.db/test_part "ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)" \nPolicy ufsMigrate-/user/hive/test.db/test_part is added to /user/hive/test.db/test_part. \n</code></pre>\n<p><strong>#通过Alluxio命令行查看策略设置成功与否</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy list \nid: 1657700423909 \nname: "ufsMigrate-/user/hive/test.db/test_part" \npath: "/user/hive/test.db/test_part" \ncreated_at: 1657700423914 \nscope: "RECURSIVE" \ncondition: "olderThan(2m)" \naction: "DATA(UFS[hdfs1]:REMOVE, UFS[hdfs2]:STORE)" \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n</code></pre>\n<p><strong>#策略生效后分别查看hdfs1和hdfs2，可以观察到hdfs1里面超过2分钟的数据都迁移到hdfs2中</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 logs]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \n[root@ip-172-31-17-3 logs]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part \nFound 6 items \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-01 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-02 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:26 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-03 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-04 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 08:10 hdfs://ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/test.db/test_part/dt=2022-06-06 \n[root@ip-172-31-17-3 logs]#\n</code></pre>\n<p><strong>#策略生效，冷数据自动迁移过程中和完成后查Hive都得到如下预期查询结果：</strong></p>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> select * from test.test_part; \nOK \n1abc 2022-06-01 \n2def 2022-06-02 \n3ghi 2022-06-03 \n4jkl 2022-06-04 \n5mno 2022-06-05 \n6pqr 2022-06-06 \nTime taken: 0.172 seconds, Fetched: 6 row(s) \nhive>\n</code></pre>\n<p>最后，我们将实验一的两个步骤：（1）通过Alluxio的Union URI实现跨两个HDFS存储系统的Hive表的数据联邦，和（2）通过Alluxio实现跨两个HDFS存储系统的透明数据冷热分层，在图1和图2中分别以简化示意图的方式展示，便于更好的理解实验目标、过程和结果。<br />\n<img src=\"https://dev-media.amazoncloud.cn/bc810fda42ed450aad4534675977872e_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<p>图1：通过Alluxio的Union URI实现跨两个HDFS存储系统的Hive表的数据联邦的示意图<br />\n<img src=\"https://dev-media.amazoncloud.cn/b2e74fff7f6348c69cd0b3e23a5e4218_image.png\" alt=\"image.png\" /><br />\n图2：通过Alluxio实现跨两个HDFS存储系统的透明数据冷热分层示意图<br />\n下一组实验只是将上一组实验设定中的两个HDFS存储系统更改成了两个异构存储系统HDFS（热存储）和Ozone（冷存储），从透明冷热分层功能层面效果是相同的。</p>\n<h1><a id=\"AlluxioHDFSOzone_286\"></a>实验二：基于Alluxio实现跨异构存储（HDFS和Ozone）的透明数据冷热分层</h1>\n<h2><a id=\"_step_1__hive__287\"></a>## step 1 ： hive 创建库、表</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">create database hdfsToOzone location '/user/hive/hdfsToOzone.db';\ncreate external table hdfsToOzone.test(value string) partitioned by (dt string);\n</code></pre>\n<h2><a id=\"_294\"></a>#创建库</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> create database hdfsToOzone location '/user/hive/hdfsToOzone.db'; \nOK \nTime taken: 0.055 seconds \nhive>\n</code></pre>\n<h2><a id=\"_303\"></a>#创建表</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> create external table hdfsToOzone.test(value string) partitioned by (dt string); \nOK \nTime taken: 0.1 seconds \nhive>\n</code></pre>\n<h2><a id=\"_step_2_Alluxio_Union_URIHDFSOzone_312\"></a>## step 2: Alluxio Union URI实现跨HDFS/Ozone集群统一命名空间集成</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">alluxio fs mount \\\n--option alluxio-union.hdfs.uri=hdfs://HDFS1:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \\\n--option alluxio-union.ozone.uri=o3fs://bucket.volume/hdfsToOzone.db/test \\\n--option alluxio-union.priority.read=hdfs,ozone \\\n--option alluxio-union.collection.create=hdfs \\\n--option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \\\n/user/hive/hdfsToOzone.db/test union://HDFS_TO_OZONE/ \n</code></pre>\n<h2><a id=\"Ozonevolumebucket_324\"></a>#在Ozone中使用命令行工具创建volume、bucket</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh volume create /v-alluxio \n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket create /v-alluxio/b-alluxio \n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -mkdir -p o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \n[root@ip-172-31-19-127 ~]# \n</code></pre>\n<h2><a id=\"Alluxio_Union_URI__333\"></a>#先在Alluxio中创建实验目录，然后以 Union URI 方式挂载目录</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mkdir /user/hive/hdfsToOzone.db\nSuccessfully created directory /user/hive/hdfsToOzone.db\n[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount \\ \n> --option alluxio-union.hdfs.uri=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \\ \n> --option alluxio-union.ozone.uri=o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \\ \n> --option alluxio-union.priority.read=hdfs,ozone \\ \n> --option alluxio-union.collection.create=hdfs \\ \n> --option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \\ \n> /user/hive/hdfsToOzone.db/test union://HDFS_TO_OZONE/ \nMounted union://HDFS_TO_OZONE/ at /user/hive/hdfsToOzone.db/test \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n</code></pre>\n<h2><a id=\"_step_3__Hive__Union_URI__349\"></a>## step 3: 修改 Hive 表路径为 Union URI 路径，屏蔽跨异构存储的技术细节</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">alter table hdfsToOzone.test set location "alluxio://alluxio:19998/user/hive/hdfsToOzone.db/test"; \n</code></pre>\n<h2><a id=\"Hive_355\"></a>#修改Hive表格对应的路径</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> alter table hdfsToOzone.test set location "alluxio://ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998/user/hive/hdfsToOzone.db/test"; \nOK \nTime taken: 1.651 seconds \nhive> \n</code></pre>\n<h2><a id=\"_step_4__364\"></a>## step 4: 模拟数据</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">ozone fs -put dt\\=2022-06-0{1..3} o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ozone:9862/hdfsToOzone.db/test \nhdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{4..6} hdfs://HDFS1:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test\n</code></pre>\n<h2><a id=\"ozone_371\"></a>#将数据存入ozone</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -put dt\\=2022-06-0{1..3} o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \n2022-07-13 10:00:38,920 [main] INFO impl.MetricsConfig: Loaded properties from hadoop-metrics2.properties \n2022-07-13 10:00:38,981 [main] INFO impl.MetricsSystemImpl: Scheduled Metric snapshot period at 10 second(s). \n2022-07-13 10:00:38,981 [main] INFO impl.MetricsSystemImpl: XceiverClientMetrics metrics system started \n2022-07-13 10:00:39,198 [main] INFO metrics.MetricRegistries: Loaded MetricRegistries class org.apache.ratis.metrics.impl.MetricRegistriesImpl\n</code></pre>\n<h2><a id=\"ozone_381\"></a>#通过命令行查询ozone，确认数据存入完成</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone fs -ls o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \nFound 3 items \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03 \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n</code></pre>\n<h2><a id=\"hdfs1hdfs1_392\"></a>#将数据存入hdfs1，并通过命令行查询hdfs1，确认数据存入完成</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -put dt\\=2022-06-0{4..6} hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \nFound 3 items \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x - root hdfsadmingroup 0 2022-07-13 10:06 hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n</code></pre>\n<h2><a id=\"Alluxiohdfs1ozoneUnion_URI_404\"></a>#通过Alluxio命令行查询，再次确认数据存入hdfs1和ozone，以及Union URI跨存储关联生效</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls /user/hive/hdfsToOzone.db/test \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 07-13-2022 10:00:40:670 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02 \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 07-13-2022 10:00:38:691 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 0 PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:206 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 0 PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:186 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05 \ndrwxr-xr-x root hdfsadmingroup 0 PERSISTED 07-13-2022 10:06:29:161 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04 \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 07-13-2022 10:00:40:762 DIR /user/hive/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# \n\n</code></pre>\n<h2><a id=\"_step_5_Hive_417\"></a>## step 5: 刷新Hive表元数据</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">MSCK REPAIR TABLE hdfsToOzone.test;\nhive> MSCK REPAIR TABLE hdfsToOzone.test; \nOK \nPartitions not in metastore: test:dt=2022-06-01 test:dt=2022-06-02 test:dt=2022-06-03 test:dt=2022-06-04 test:dt=2022-06-05 test:dt=2022-06-06 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-01 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-02 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-03 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-04 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-05 \nRepair: Added partition to metastore hdfsToOzone.test:dt=2022-06-06 \nTime taken: 0.641 seconds, Fetched: 7 row(s) \nhive>\n</code></pre>\n<h2><a id=\"selecthivealluxio_union_URIhive_434\"></a>#通过select方式观察到hive元数据刷新后，alluxio union URI关联生效体现到hive表中</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> select * from hdfsToOzone.test ; \nOK \n1abc 2022-06-01 \n2def 2022-06-02 \n3ghi 2022-06-03 \n4jkl 2022-06-04 \n5mno 2022-06-05 \n6pqr 2022-06-06 \nTime taken: 0.156 seconds, Fetched: 6 row(s) \nhive>\n</code></pre>\n<h2><a id=\"_step_6__449\"></a>## step 6: 配置策略</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">alluxio fs policy add /user/hive/hdfsToOzone.db/test" ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)" \n</code></pre>\n<h2><a id=\"2hdfs1ozone_455\"></a>#设置策略：冷数据（本例中按生成超过2分钟的数据）自动从热存储（hdfs1）迁移到冷存储（ozone）</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy add /user/hive/hdfsToOzone.db/test/ "ufsMigrate(olderThan(2m), UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)" \nPolicy ufsMigrate-/user/hive/hdfsToOzone.db/test is added to /user/hive/hdfsToOzone.db/test.\n</code></pre>\n<h2><a id=\"Alluxio_462\"></a>#通过Alluxio命令行查看策略设置成功与否</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs policy list \nid: 1657707130843 \nname: "ufsMigrate-/user/hive/hdfsToOzone.db/test" \npath: "/user/hive/hdfsToOzone.db/test" \ncreated_at: 1657707130843 \nscope: "RECURSIVE" \ncondition: "olderThan(2m)" \naction: "DATA(UFS[hdfs]:REMOVE, UFS[ozone]:STORE)" \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# \n</code></pre>\n<h2><a id=\"hdfs1ozonehdfs12ozone_476\"></a>#策略生效后分别查看hdfs1和ozone，可以观察到hdfs1里面超过2分钟的数据都迁移到ozone中</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# ozone fs -ls o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test \nFound 6 items \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-01 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-02 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:00 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-03 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-04 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-05 \ndrwxrwxrwx - root root 0 2022-07-13 10:21 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/hdfsToOzone.db/test/dt=2022-06-06 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# hdfs dfs -ls hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/user/hive/hdfsToOzone.db/test \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# \n</code></pre>\n<h2><a id=\"hive_491\"></a>#策略生效，冷数据自动迁移过程中和完成后查hive都得到如下预期查询结果：</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">hive> select * from hdfsToOzone.test ; \nOK \n1abc 2022-06-01 \n2def 2022-06-02 \n3ghi 2022-06-03 \n4jkl 2022-06-04 \n5mno 2022-06-05 \n6pqr 2022-06-06 \nTime taken: 0.144 seconds, Fetched: 6 row(s) \nhive> \n</code></pre>\n<h2><a id=\"4__506\"></a>4. 实验小结</h2>\n<p>可以看出，实验二的执行过程和效果展示和实验一几乎是如出一辙，除了冷数据存储系统从hdfs2切换成了一个异构存储系统Ozone。</p>\n<p>通过实验，我们充分验证了Alluxio数据编排是如何成功将上层应用 (比如基于Hive的数仓建设) 与底层数据持久化策略 (使用hdfs或者Ozone, 是否进行冷热分层等) 解耦合的。同时也体现了Alluxio对于异构存储系统的通用性和易用性。</p>\n<p>最后希望这篇文章对各位如何使用Alluxio经济化数据存储策略有所启迪。</p>\n<h1><a id=\"_513\"></a>附录</h1>\n<h2><a id=\"AlluxioHiveHDFS_514\"></a>Alluxio集成Hive及HDFS的方式</h2>\n<p>Alluxio 配置</p>\n<blockquote>\n<p>echo ‘export ALLX_HOME=/mnt1/alluxio’ >> ~/.bashrc<br />\necho ‘export PATH=<span class=\"katex\"><span class=\"katex-mathml\"><math><semantics><mrow><mi>P</mi><mi>A</mi><mi>T</mi><mi>H</mi><mo>:</mo></mrow><annotation encoding=\"application/x-tex\">PATH:</annotation></semantics></math></span><span class=\"katex-html\" aria-hidden=\"true\"><span class=\"strut\" style=\"height:0.68333em;\"></span><span class=\"strut bottom\" style=\"height:0.68333em;vertical-align:0em;\"></span><span class=\"base\"><span class=\"mord mathit\" style=\"margin-right:0.13889em;\">P</span><span class=\"mord mathit\">A</span><span class=\"mord mathit\" style=\"margin-right:0.13889em;\">T</span><span class=\"mord mathit\" style=\"margin-right:0.08125em;\">H</span><span class=\"mrel\">:</span></span></span></span>ALLX_HOME/bin’ >> ~/.bashrc</p>\n</blockquote>\n<pre><code class=\"lang-\">alluxio.master.hostname=ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal \nalluxio.underfs.address=hdfs://ip-172-31-30-130.us-west-2.compute.internal:8020/alluxio \nalluxio.worker.tieredstore.level0.dirs.path=/alluxio/ramdisk\n\nalluxio.worker.memory.size=4G\nalluxio.worker.tieredstore.levels=1\nalluxio.worker.tieredstore.level0.alias=MEM\nalluxio.user.file.readtype.default=CACHE\nalluxio.user.file.writetype.default=ASYNC_THROUGH\nalluxio.security.login.impersonation.username=_HDFS_USER_\nalluxio.master.security.impersonation.yarn.groups=*\nalluxio.master.security.impersonation.hive.groups=*\nalluxio.user.metrics.collection.enabled=true\nalluxio.user.block.size.bytes.default=64MB\n\n######## Explore ########\nalluxio.user.block.write.location.policy.class=alluxio.client.block.policy.DeterministicHashPolicy\nalluxio.user.ufs.block.read.location.policy=alluxio.client.block.policy.DeterministicHashPolicy\nalluxio.user.ufs.block.read.location.policy.deterministic.hash.shards=1\nalluxio.user.file.persist.on.rename=true\nalluxio.master.persistence.blacklist=.staging,_temporary,.tmp\nalluxio.user.file.passive.cache.enabled=false \n</code></pre>\n<p>Hive 客户端core-site.xml</p>\n<blockquote>\n<p>cp /hadoop_home/etc/hadoop/core-site.xml /hive_home/conf</p>\n</blockquote>\n<h2><a id=\"_jarhadoophive_homelib_547\"></a>拷贝 jar分别到hadoop和hive home下的lib子目录中</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">cp /<PATH_TO_ALLUXIO>/client/alluxio-enterprise-2.8.0-1.0-client.jar /hadoop_home/share/lib \ncp /<PATH_TO_ALLUXIO>/client/alluxio-enterprise-2.8.0-1.0-client.jar /hive_home/lib\n</code></pre>\n<h2><a id=\"alluxio_554\"></a>配置alluxio文件系统</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">vim /hive_home/conf/core-site.xml \n<property>\n <name>fs.alluxio.impl</name>\n <value>alluxio.hadoop.FileSystem</value>\n</property>\n<property>\n <name>alluxio.master.rpc.addresses</name>\n <value>ip-172-31-17-3.us-west-2.compute.internal:19998</value>\n</property> \n</code></pre>\n<p>HDFS授权</p>\n<h2><a id=\"hdfs__570\"></a>查看hdfs 超级用户</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">vim /hadoop_home/etc/hadoop/hdfs-site.xml\n<property>\n<name>dfs.permissions.superusergroup</name>\n<value>hdfsadmingroup</value>\n</property>\n</code></pre>\n<h2><a id=\"_Alluxio_supergroup_580\"></a>将用户 Alluxio 增加到supergroup</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">groupadd hdfsadmingroup\nusermod -a -G hdfsadmingroup root\n</code></pre>\n<h2><a id=\"_HDFS_587\"></a>同步系统的权限信息到 HDFS</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">su - hdfs -s /bin/bash -c "hdfs dfsadmin -refreshUserToGroupsMappings"\n</code></pre>\n<h2><a id=\"hdfs_acl_593\"></a>开启hdfs acl</h2>\n<pre><code class=\"lang-\">vim /hadoop_home/etc/hadoop/hdfs-site.xml\n<property>\n<name>dfs.permissions.enabled</name>\n<value>true</value>\n</property>\n<property>\n<name>dfs.namenode.acls.enabled</name>\n<value>true</value>\n</property> \nsu - hdfs -s /bin/bash -c "hdfs dfs -setfacl -R -m user:root:rwx /"\n</code></pre>\n<h2><a id=\"Ozone__608\"></a>Ozone 部署</h2>\n<p>配置文件</p>\n<pre><code class=\"lang-\">wget https://dlcdn.apache.org/ozone/1.2.1/ozone-1.2.1.tar.gz \necho 'export OZONE_HOME=/mnt1/ozone-1.2.1' >> ~/.bashrc\necho 'export PATH=$PATH:$OZONE_HOME/bin:$OZONE_HOME/sbin' >> ~/.bashrc\n</code></pre>\n<p>##在ozone-site.xml中加入必要配置信息</p>\n<pre><code class=\"lang-\"><?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>\n<configuration>\n<property>\n<name>ozone.om.address</name>\n<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.metadata.dirs</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.scm.client.address</name>\n<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9860</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.scm.names</name>\n<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.scm.datanode.id.dir</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/node</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.om.db.dirs</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/omdb</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.scm.db.dirs</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/metadata/ozone/scmdb</value>\n</property>\n<property>\n<name>hdds.datanode.dir</name>\n<value>/mnt/ozone-1.2.1/datanode/data</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.om.ratis.enable</name>\n<value>false</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.om.http-address</name>\n<value>ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9874</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.s3g.domain.name</name>\n<value>s3g.internal</value>\n</property>\n<property>\n<name>ozone.replication</name>\n<value>1</value>\n</property>\n</configuration> \n</code></pre>\n<p>初始化与启动（按照顺序）</p>\n<pre><code class=\"lang-\">ozone scm --init\nozone --daemon start scm\nozone om --init\nozone --daemon start om \nozone --daemon start datanode\nozone --daemon start s3g \nozone使用操作\n</code></pre>\n<p>#创建名称为v-alluxio的volume</p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh volume create /v-alluxio \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n</code></pre>\n<p>#在v-alluxio下创建名为b-alluxio的bucket</p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket create /v-alluxio/b-alluxio \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n</code></pre>\n<p>#查看bucket的相关信息</p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh bucket info /v-alluxio/b-alluxio \n{ \n "metadata" : { }, \n "volumeName" : "v-alluxio", \n "name" : "b-alluxio", \n "storageType" : "DISK", \n "versioning" : false, \n "usedBytes" : 30, \n "usedNamespace" : 6, \n "creationTime" : "2022-07-13T09:11:37.403Z", \n "modificationTime" : "2022-07-13T09:11:37.403Z", \n "quotaInBytes" : -1, \n "quotaInNamespace" : -1, \n "bucketLayout" : "LEGACY" \n} \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n#创建key，并放入相应的内容\n\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# touch Dockerfile \n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key put /v-alluxio/b-alluxio/Dockerfile Dockerfile \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n#列出bucket下所有的key\n\n[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key list /v-alluxio/b-alluxio/\n{ \n "volumeName" : "v-alluxio", \n "bucketName" : "b-alluxio", \n "name" : "Dockerfile", \n "dataSize" : 0, \n "creationTime" : "2022-07-13T14:37:09.761Z", \n "modificationTime" : "2022-07-13T14:37:09.801Z", \n "replicationConfig" : { \n "replicationFactor" : "ONE", \n "requiredNodes" : 1, \n "replicationType" : "RATIS" \n }, \n "replicationFactor" : 1, \n "replicationType" : "RATIS" \n}\n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n</code></pre>\n<p>#查看key的相关信息</p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-19-127 ~]# ozone sh key info /v-alluxio/b-alluxio/Dockerfile \n{ \n "volumeName" : "v-alluxio", \n "bucketName" : "b-alluxio", \n "name" : "Dockerfile", \n "dataSize" : 0, \n "creationTime" : "2022-07-13T14:37:09.761Z", \n "modificationTime" : "2022-07-13T14:37:09.801Z", \n "replicationConfig" : { \n "replicationFactor" : "ONE", \n "requiredNodes" : 1, \n "replicationType" : "RATIS" \n }, \n "ozoneKeyLocations" : [ ], \n "metadata" : { }, \n "replicationFactor" : 1, \n "replicationType" : "RATIS" \n} \n[root@ip-172-31-19-127 ~]#\n\n</code></pre>\n<p>Alluxio 挂载 ozone</p>\n<p>#方式一</p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount /ozone o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862/ \nMounted o3fs://b-alluxio.v-alluxio.ip-172-31-19-127.us-west-2.compute.internal:9862/ at /ozone \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n</code></pre>\n<p>#方式二（带option的mount）</p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs mount \\ \n> --option alluxio.underfs.hdfs.configuration=/mnt1/ozone-1.2.1/etc/hadoop/ozone-site.xml \\ \n> /ozone1 o3fs://b-alluxio.v-alluxio/ \nMounted o3fs://b-alluxio.v-alluxio/ at /ozone1 \n[root@ip-172-31-17-3 ~]# \n</code></pre>\n<p>#验证Ozone挂载是否成功</p>\n<pre><code class=\"lang-\">[root@ip-172-31-17-3 ~]# alluxio fs ls / \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 01-01-1970 00:00:00:000 DIR /ozone1 \ndrwxrwxrwx root root 0 PERSISTED 01-01-1970 00:00:00:000 DIR /ozone \n[root@ip-172-31-17-3 ~]#\n</code></pre>\n"}

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