Expert Hadoop Administration: Managing, Tuning, and Securing Spark, YARN, and HDFS (Addison-Wesley D

Expert Hadoop Administration: Managing, Tuning, and Securing Spark, YARN, and HDFS (Addison-Wesley D pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Addison
作者:Sam R. Alapati
出品人:
页数:848
译者:
出版时间:2016-12-19
价格:USD 46.09
装帧:Paperback
isbn号码:9780134597195
丛书系列:
图书标签:
  • 数据挖掘
  • hadoop
  • dba
  • Hadoop
  • Spark
  • YARN
  • HDFS
  • Big Data
  • Data Engineering
  • System Administration
  • Cloud Computing
  • Data Analytics
  • Security
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具体描述

The Comprehensive, Up-to-Date Apache Hadoop Administration Handbook and Reference

“Sam Alapati has worked with production Hadoop clusters for six years. His unique depth of experience has enabled him to write the go-to resource for all administrators looking to spec, size, expand, and secure production Hadoop clusters of any size.” –Paul Dix, Series Editor

In Expert Hadoop® Administration, leading Hadoop administrator Sam R. Alapati brings together authoritative knowledge for creating, configuring, securing, managing, and optimizing production Hadoop clusters in any environment. Drawing on his experience with large-scale Hadoop administration, Alapati integrates action-oriented advice with carefully researched explanations of both problems and solutions. He covers an unmatched range of topics and offers an unparalleled collection of realistic examples.

Alapati demystifies complex Hadoop environments, helping you understand exactly what happens behind the scenes when you administer your cluster. You’ll gain unprecedented insight as you walk through building clusters from scratch and configuring high availability, performance, security, encryption, and other key attributes. The high-value administration skills you learn here will be indispensable no matter what Hadoop distribution you use or what Hadoop applications you run.

Understand Hadoop’s architecture from an administrator’s standpoint Create simple and fully distributed clusters Run MapReduce and Spark applications in a Hadoop cluster Manage and protect Hadoop data and high availability Work with HDFS commands, file permissions, and storage management Move data, and use YARN to allocate resources and schedule jobs Manage job workflows with Oozie and Hue Secure, monitor, log, and optimize Hadoop Benchmark and troubleshoot Hadoop

好的,这是一本名为《Hadoop 深度实践:从架构设计到性能优化》的图书简介,完全聚焦于 Hadoop 生态系统中关键组件的深入管理、性能调优及安全实践,内容详尽,旨在为系统管理员和架构师提供全面的实战指南。 --- Hadoop 深度实践:从架构设计到性能优化 图书简介 在海量数据驱动的今天,Hadoop 生态系统已成为企业级大数据基础设施的基石。然而,要真正释放其潜力,仅仅部署集群是远远不够的。本书《Hadoop 深度实践:从架构设计到性能优化》深入剖析了 Hadoop 核心服务——分布式文件系统 (HDFS)、资源管理框架 (YARN) 以及实时计算引擎 (Spark)——的内部机制、部署挑战、运维策略和高级调优技巧。 本书面向那些已经具备一定大数据基础,但渴望在生产环境中实现 “专家级”管理、性能最大化和安全防护体系构建 的系统工程师、大数据架构师和运维专家。我们摒弃浮于表面的概念介绍,转而聚焦于生产环境中最常遇到的性能瓶颈、稳定性挑战和安全漏洞,提供经过实战检验的解决方案和配置指南。 第一部分:HDFS 深度解析与存储优化 HDFS 作为 Hadoop 的数据湖,其稳定性和效率直接决定了整个集群的上限。本部分将彻底解构 HDFS 的内部运作,并提供应对大规模部署挑战的策略。 1. HDFS 架构的内在奥秘 我们将深入探讨 NameNode 的内存管理机制,包括 FsImage 和 EditLog 的持久化策略,以及如何通过 Federation 架构有效扩展元数据容量。重点解析 Block 寻址、文件删除和快照操作的底层流程,帮助读者理解 NameNode 成为瓶颈时的诊断路径。 2. DataNode 的存储与可靠性管理 DataNode 的健康是数据安全的核心。本书详述了 HDFS 的存储布局、磁盘选型对 I/O 性能的影响,以及心跳和块报告 (Block Reports) 的工作原理。我们提供了一套系统性的 DataNode 维护手册,涵盖了磁盘故障检测、数据块重新平衡 (Balancing) 的最佳实践,以及如何安全地进行 DataNode 的滚动升级而不中断服务。 3. 性能调优与数据热点治理 理解数据热点 (Hotspotting) 的成因至关重要。本部分详细介绍了如何通过客户端读取策略、数据放置策略(如机架感知 Rack Awareness)的精细配置,来优化读取路径。我们将深入讲解 HDFS 存储策略(Storage Policies),包括 SSD 缓存、冷数据归档策略,以匹配不同访问频率数据的成本效益要求。此外,对于高并发场景下的 NameNode 负载,本书提供了基于 DFSClient 缓存和 Read-Write 分离的缓解措施。 第二部分:YARN:资源调度的艺术与工程 YARN 是现代大数据平台的核心调度引擎。本书将 YARN 的描述提升到操作系统内核调度的视角,专注于如何构建一个公平、高效、高吞吐量的资源调度平台。 1. YARN 核心组件的生命周期管理 详细剖析 ResourceManager (RM) 和 NodeManager (NM) 之间的交互协议。重点讲解 ApplicationMaster (AM) 的启动流程、容器 (Container) 的生命周期管理,以及内存、CPU 资源隔离的底层实现机制。我们提供了针对不同应用类型(如批处理、流处理)的 AM 资源预留策略。 2. 调度器精进:公平性与饥饿度控制 本书对比并深入分析了 Capacity Scheduler (CS) 和 Fair Scheduler (FS) 的配置哲学。对于 CS,我们将详细讲解队列的层级配置、容量分配的计算公式,以及如何利用 ACLs (访问控制列表) 实现多租户环境下的严格资源隔离。对于 FS,重点在于如何配置权重、最小份额 (Minimum Shares) 和限制 (Maximums),以确保关键任务的资源及时性,同时避免“饥饿”现象。 3. 生产级 YARN 性能调优 生产环境下的 YARN 调优往往围绕 RM 的高可用性和 NM 的效率展开。本书提供了大量关于 JVM 调优参数(Heap Size、GC 策略)的建议,以应对高并发的调度请求。我们还探讨了如何通过调整心跳间隔、资源报告频率,以及启用调度器扩展插件,来适应大规模集群的动态负载变化。 第三部分:Spark 性能调优与集群集成 Spark 的效率依赖于合理的配置和对 Shuffle 机制的深刻理解。本部分将 Spark 视为一个需要精细调配的分布式计算引擎。 1. Spark 内存模型与执行单元解析 彻底解析 Spark 的执行内存模型:Execution Memory(用于 Shuffle、Join、Aggregation)和 Storage Memory(用于缓存 RDD/DataFrame)。我们将指导读者如何根据数据结构和计算模式(例如,是否大量使用广播变量或聚合操作)来精确划分 `spark.memory.fraction`。 2. 驾驭 Shuffle:性能优化的核心战场 Shuffle 是 Spark 性能的头号杀手。本书详细分析了 Sort Shuffle、Hash Shuffle 的工作原理,并重点指导如何通过配置 `spark.shuffle.file.buffer`、`spark.reducer.maxSizeInFlight` 来优化网络 I/O 和磁盘写入。更进一步,我们将探讨如何利用 Tungsten 引擎的内存管理特性和 Project Tungsten 的优化成果,减少垃圾回收的压力。 3. 容错机制与数据流 (Streaming) 优化 对于 Spark Streaming 和 Structured Streaming,本书侧重于保障端到端延迟和数据一致性。我们将分析 Checkpointing 的存储选型,演示如何配置 Exactly-Once 语义下的容错参数,并提供基于 Backpressure 机制的流处理速率控制方案,确保系统在高负载下平稳运行。 第四部分:安全与合规性架构 在一个安全威胁日益严峻的环境中,Hadoop 集群的保护是首要任务。本部分专注于实现企业级的安全加固。 1. Kerberos 认证与安全上下文建立 提供了一份详细的 Kerberos (Krb5) 部署和集成指南,涵盖 Key Distribution Center (KDC) 的配置、Principal 的创建与 Keytab 的安全管理。重点在于确保 HDFS、YARN 和 Spark 客户端与服务之间的无缝、安全的相互认证流程。 2. 授权与审计:实现最小权限原则 本书对比了 Apache Ranger 和 Apache Sentry 两种主流的细粒度授权模型。我们将演示如何基于用户、组、服务和资源路径(如 HDFS 目录)来定义策略,实现动态访问控制。同时,详细介绍审计日志的收集、存储和分析流程,满足合规性要求。 3. 数据加密:传输与静止数据的保护 讲解如何通过配置 HDFS 的 传输层加密 (TLS/SSL) 来保护数据在网络中传输时的安全。针对静止数据,我们将指导如何集成 HDFS 透明数据加密 (TDE) 机制,包括密钥管理服务器 (KMS) 的部署、加密区域 (Encryption Zone) 的创建及管理,确保敏感数据在存储层得到最高级别的保护。 总结 《Hadoop 深度实践:从架构设计到性能优化》不是一本入门手册,而是一本 生产环境的作战指南。通过系统化的学习,读者将能够从容应对 TB 级到 PB 级数据基础设施所面临的复杂挑战,将 Hadoop 集群的效率、稳定性和安全性提升到新的高度。本书提供的所有配置和优化建议,均基于企业级集群的真实案例和长期运维经验提炼而成。

作者简介

About the Author

Sam R. Alapati has been working with various aspects of the Hadoop environment for the past six years. He is currently the principal Hadoop administrator at Sabre Corporation in Westlake, Texas, and works on a daily basis with multiple large Hadoop 2 clusters. In addition to being the point person for all Hadoop administration at Sabre, Sam manages multiple critical data-science- and data-analysis-related Hadoop job flows and is also an expert Oracle Database Administrator. His vast knowledge of relational databases and SQL contributes to his work with Hadoop related projects. Sam’s recognition in the database and middleware area includes having published 18 well-received books over the past 14 years, mostly on Oracle Database Administration and Oracle Weblogic Server. His experience dealing with numerous configuration, architectural, and performance-related Hadoop issues over the years led him to the realization that many working Hadoop administrators and developers would appreciate having a handy reference such as this book to turn to when creating, managing, securing and optimizing their Hadoop infrastructure.

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目录信息

读后感

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用户评价

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我关注这本书的另一个原因是它涵盖了 Spark、YARN 和 HDFS 这三大核心组件。在我看来,理解和掌握这三个组件是深入理解 Hadoop 生态系统的关键。目前,我对 HDFS 的分布式存储机制有了一定的了解,也知道 YARN 是 Hadoop 的资源管理器,而 Spark 则是目前最受欢迎的分布式计算框架。但如何将它们有机地结合起来,并且进行有效的管理和调优,这方面我还有很多欠缺。我希望这本书能够详细讲解这三个组件之间的相互关系,以及在实际应用中,如何根据具体的业务需求,对它们进行配置和优化。例如,在 HDFS 层面,我希望了解如何根据数据访问模式来调整块大小和副本因子,以获得最佳的存储效率和数据可用性。在 YARN 层面,我希望学习如何设置合理的队列、调度策略和资源分配,以确保不同应用程序都能获得公平的资源,并且避免资源争抢。而在 Spark 层面,我则渴望了解如何对 Spark 作业进行精细化的调优,比如如何配置内存、如何选择合适的序列化格式、如何利用广播变量和累加器等等,以最大限度地提升数据处理的性能。更重要的是,我希望这本书能教会我如何从宏观的角度来审视整个 Hadoop 集群的运行状态,并且能够及时发现和解决潜在的问题。我非常看重它在“管理”和“调优”方面的实用性,希望它能提供一些可以立即应用到我工作中的宝贵经验。

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我对大数据安全的理解,一直停留在比较基础的层面,例如防火墙、访问控制列表等。我深知在大数据领域,安全问题远比这复杂得多。这本书关于“安全”的论述,我给予了厚望。我希望它能系统地讲解 Hadoop 生态系统中的各种安全威胁,以及如何防范这些威胁。例如,我希望了解如何在 HDFS 中实现端到端的数据加密,以及如何管理密钥。在 YARN 方面,我希望学习如何对应用程序进行身份验证和授权,以防止未经授权的应用程序访问集群资源。在 Spark 方面,我希望了解如何保护 Spark 的 REST API,以及如何对 Spark 应用程序进行代码审计,防止注入攻击。我甚至希望它能涉及一些高级的安全概念,例如安全沙箱、内存分析等,帮助我建立起一个更加全面的安全防护体系。我希望通过阅读这本书,我能够对 Hadoop 生态系统的安全性有一个更深刻的认识,并且能够掌握一套有效的安全管理方法,为我的数据保驾护航。

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我一直对“管理”这个词有着一种近乎执着的追求,在技术领域更是如此。一本好的管理书籍,不应该只是提供一套工具列表,而是应该教会你一套方法论,一种思维方式。我希望这本《Expert Hadoop Administration》能够在这方面给我带来启发。我渴望了解如何建立一个健壮、可扩展的 Hadoop 管理体系,而不仅仅是机械地执行命令。我希望它能教会我如何进行容量规划,如何预测未来的资源需求,以及如何制定合理的扩展策略。在故障排除方面,我希望它能提供一些系统性的排查思路,教我如何从日志、监控指标等信息中快速定位问题,并且给出有效的解决方案。我甚至希望它能分享一些关于自动化运维的经验,比如如何利用脚本或者配置管理工具来简化重复性的任务,提高运维效率。我希望通过这本书,我能够建立起一套属于自己的 Hadoop 管理哲学,并且能够在实际工作中灵活运用,成为一个真正有价值的运维专家。

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我对这本书的期待,很大程度上源于我对“管理”这个词的深刻理解。在很多技术书籍中,“管理”往往被简化为“安装和配置”,但这远远不够。一个真正懂管理的人,需要知道如何在复杂多变的生产环境中,让系统平稳运行,并且能够应对各种突发状况。我希望这本《Expert Hadoop Administration》能够深入地探讨 Hadoop 集群的生命周期管理,从初始的规划、部署,到日常的监控、维护,再到后期的升级、迁移,甚至是灾难恢复。我希望它能提供一些关于集群扩展性的策略,比如如何添加新的节点,如何平衡数据分布,以及如何处理节点故障。在监控方面,我期望它能介绍一些常用的监控工具和指标,比如 Ganglia、Nagios,以及 HDFS、YARN、Spark 的关键性能指标,并且讲解如何利用这些信息来主动发现问题,而不是等到问题发生后再去被动地解决。另外,我非常关注“维护”这一块。Hadoop 集群的维护工作量巨大,我希望这本书能提供一些自动化的解决方案,或者是一些非常有条理的维护流程,可以帮助我提高效率,减少人为错误。我甚至希望它能提供一些关于配置管理和版本控制的建议,以确保集群的一致性和可追溯性。我希望通过阅读这本书,我能够建立起一个系统化的 Hadoop 管理思维,并且掌握一套行之有效的管理方法论。

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“安全”这个词,在当今大数据时代,其重要性不言而喻。我的工作中,经常需要接触敏感数据,如何确保这些数据的安全,是我非常关心的问题。这本书在安全方面的论述,我抱有极高的期望。我希望它能够提供一套完整、严谨的安全解决方案,涵盖从网络层到应用层的各个方面。在 HDFS 层面,我希望了解如何实现细粒度的权限控制,如何利用 ACLs 来管理用户和组的访问权限,以及如何实现数据加密,防止数据在传输和存储过程中被窃取。在 YARN 层面,我希望学习如何配置安全区域,如何限制应用程序的访问范围,以及如何防止恶意应用程序对集群造成破坏。在 Spark 层面,我则渴望掌握如何对 Spark 作业进行安全认证,如何保护 Spark UI 不被未授权访问,以及如何对 Spark Streaming 作业进行安全加固。我甚至希望它能提供一些关于安全审计和漏洞扫描的指导,帮助我们主动发现和修复潜在的安全隐患。我希望通过阅读这本书,我能够构建起一个安全、可靠的 Hadoop 生态系统,让我的数据和应用程序都得到充分的保护。

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这本书的封面设计,我第一眼就觉得它透着一股专业劲儿,深邃的蓝色背景,搭配着明亮的橙色字体,瞬间就把我从杂乱无章的技术文档堆里拉了出来,告诉我:“嘿,你找对地方了!” 拿到实体书的时候,纸张的质感也相当不错,拿在手里沉甸甸的,这让我感觉自己掌握的知识也是实实在在的。虽然我目前还在 Hadoop 的入门阶段,对 Spark、YARN、HDFS 这些术语还有些懵懂,但我对这本书的期待值却很高。我之前读过几本关于大数据入门的书籍,它们大多停留在概念层面,讲解得很浅显,很多时候看完之后还是不知道如何下手去实践。我希望这本《Expert Hadoop Administration》能填补这方面的空白,给我一个清晰的、可操作的路线图,教我如何从一个“使用者”成长为一个能够“管理、调优和安全”整个 Hadoop 生态系统的“专家”。我特别好奇它在“管理”这部分会讲到哪些具体的操作,是搭建集群的详细步骤,还是日常维护的 checklist?在“调优”方面,我希望它能深入讲解如何识别性能瓶颈,以及针对 HDFS、YARN 和 Spark 的具体优化策略,比如 HDFS 的块大小、副本因子设置,YARN 的资源调度算法,以及 Spark 的内存管理和任务并行度等等。最后,在“安全”方面,我更是觉得这是一个至关重要的环节,在大数据时代,数据安全的重要性不言而喻。我希望这本书能够详细讲解如何实现 HDFS 的访问控制、Kerberos 认证、数据加密等,以及如何在 YARN 和 Spark 中应用安全措施,确保整个 Hadoop 集群的安全稳定运行。我对于这本书能够帮助我建立起一个扎实的 Hadoop 管理知识体系,并且能够在我未来的工作中派上用场,充满信心。

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从读者角度出发,我一直认为一本优秀的 IT 技术书籍,应该具备“深度”和“广度”的完美结合。这本书的标题,包含了“管理、调优和安全”这三个核心要素,并且聚焦于 Spark、YARN 和 HDFS 这三大组件,这让我看到了它在这三个维度上的深度。然而,我也希望它能在“广度”上有所建树,例如,如何将 Hadoop 与其他大数据组件,如 Kafka、Hive、HBase 等结合起来进行统一管理,如何利用云平台(如 AWS、Azure、GCP)的优势来部署和管理 Hadoop 集群,以及如何进行成本优化等。我希望这本书能够提供一些关于大数据生态系统整体架构的思考,而不仅仅局限于单一组件的深入。此外,我更希望它能够提供一些关于未来趋势的展望,例如,在容器化、微服务盛行的今天,Hadoop 集群的管理和部署会发生怎样的变化,以及如何在 Kubernetes 等平台上部署和管理 Hadoop 生态系统。一本真正“Expert”级别的书籍,应该能引领读者看到更远的风景,而不仅仅是局限于眼前的技术细节。

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这本书的“调优”部分,是我最期待也是最需要的部分。我的工作中经常会遇到 Hadoop 集群性能瓶颈的问题,但往往不知道如何下手去解决。很多时候,我们只能凭感觉去调整一些参数,效果却并不理想。我希望这本书能够深入剖析 HDFS、YARN 和 Spark 各自的性能特点,并且提供一些基于理论和实践的调优方法。例如,在 HDFS 层面,我希望了解如何根据数据访问模式来选择合适的副本数量,以及如何优化 NameNode 的性能。在 YARN 层面,我希望学习如何配置 AM(Application Master)和 Container 的资源,以及如何优化调度器,以提高资源利用率和应用程序的吞吐量。在 Spark 层面,我则渴望掌握如何根据作业的特点来选择合适的 shuffle 机制,如何优化内存的使用,以及如何有效地利用缓存和持久化。我甚至希望它能提供一些关于 JVM 调优的建议,以及如何使用 Spark 提供的各种监控工具来分析作业的执行计划,找出性能瓶颈。更重要的是,我希望这本书能够教会我如何进行 A/B 测试,如何在生产环境中安全地进行参数调整,并且能够量化调优的效果。我期待它能让我从一个“参数调整者”变成一个真正的“性能优化专家”。

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这本书的“调优”部分,对我来说,不仅仅是提高性能,更是对技术理解的深度挖掘。我希望它能带我深入到 HDFS、YARN 和 Spark 的底层原理,理解它们是如何工作的,以及为什么会产生某些性能问题。例如,我希望了解 HDFS 的数据存储结构、读写流程,以及 NameNode 和 DataNode 的工作机制,从而理解为什么某些配置会影响读写性能。对于 YARN,我希望深入理解其资源调度算法,比如 FIFO、Capacity Scheduler、Fair Scheduler 的优劣势,以及如何根据不同的应用场景选择合适的调度器。在 Spark 方面,我渴望了解其内存管理机制、DAG 的生成和执行过程,以及 Shuffle 的内部实现,从而能够更有效地优化 Spark 作业。我希望这本书能提供一些实战案例,通过具体的例子来讲解如何发现性能瓶颈,并且一步步地进行调优,最终达到预期的效果。我希望通过学习,我能够形成一种“知其然,更知其所以然”的调优能力,而不是停留在表面的参数调整。

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这本书最吸引我的地方在于它的“Expert”定位,这不仅仅是一个书名,更是一种承诺。我曾经尝试过阅读一些关于 Hadoop 的官方文档,虽然信息量巨大,但往往过于碎片化,而且很多地方的表述都让人望而生畏。而这本《Expert Hadoop Administration》似乎就是要填补这个空白,它声称要涵盖“管理、调优和安全”,这三个关键词恰恰是我在实际工作中遇到的痛点。我所在的团队正在逐步引入 Hadoop 生态系统,但对于如何有效地管理和维护这个庞大的系统,我们都感到力不从心。特别是在性能调优方面,我们经常会遇到各种各样的问题,比如数据处理速度慢、集群资源利用率不高等等,但却很难找到行之有效的解决方案。这本书的出现,无疑给了我们一个希望。我期待它能提供一些非常实际的、基于真实场景的调优技巧和最佳实践。而且,在安全方面,我特别担心数据泄露或者未经授权的访问,这可能会给公司带来巨大的损失。我希望这本书能为我提供一套全面的安全策略,包括如何设置权限、如何监控安全事件、如何应对潜在的威胁等等。我甚至希望它能提供一些关于安全审计的指导,以便我们能够定期检查系统的安全性,及时发现并修复潜在的漏洞。如果这本书能够帮助我成为团队中那个能够独当一面、解决 Hadoop 管理难题的关键人物,那它的价值就无法估量了。我迫不及待地想要深入阅读,看看它是否真的能够兑现“Expert”的承诺。

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