《Spark大数据处理:技术、应用与性能优化》——1.4 Spark分布式架构与单机多核架构的异同

简介:

本节书摘来自华章计算机《Spark大数据处理:技术、应用与性能优化》一书中的第1章,第1.4节,作者:高彦杰 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

1.4 Spark分布式架构与单机多核架构的异同

我们通常所说的分布式系统主要指的是分布式软件系统,它是在通信网络互连的多处理机的架构上执行任务的软件系统,包括分布式操作系统、分布式程序设计语言、分布式文件系统和分布式数据库系统等。Spark是分布式软件系统中的分布式计算框架,基于Spark可以编写分布式计算程序和软件。为了整体宏观把握和理解分布式系统,可以将一个集群视为一台计算机。分布式计算框架的最终目的是方便用户编程,最后达到像原来编写单机程序一样编写分布式程序。但是分布式编程与编写单机程序还是存在不同点的。由于分布式架构和单机的架构有所不同,存在内存和磁盘的共享问题,这也是我们在书写和优化程序的过程中需要注意的地方。分布式架构与单机架构的对比如图1-6所示。


787daf80f19e6ffb4ea93da46948f26ec45d9259

1)在单机多核环境下,多CPU共享内存和磁盘。当系统所需的计算和存储资源不够,需要扩展CPU和存储时,单机多核系统显得力不从心。
2)大规模分布式并行处理系统是由许多松耦合的处理单元组成的,要注意的是,这里指的是处理单元而非处理器。每个单元内的CPU都有自己私有的资源,如总线、内存、硬盘等。这种结构最大的特点在于不共享资源。在不共享资源(Share Nothing)的分布式架构下,节点可以实现无限扩展,即计算能力和存储的扩展性可以成倍增长。
在分布式运算下,数据尽量本地运算,减少网络I/O开销。由于大规模分布式系统要在不同处理单元之间传送信息,在网络传输少时,系统可以充分发挥资源的优势,达到高效率。也就是说,如果操作相互之间没有什么关系,处理单元之间需要进行的通信比较少,则采用分布式系统更好。因此,分布式系统在决策支持(DSS)和数据挖掘(Data Mining)方面具有优势。
Spark正是基于大规模分布式并行架构开发,因此能够按需进行计算能力与存储能力的扩展,在应对大数据挑战时显得游刃有余,同时保证容错性,让用户放心地进行大数据分析。
相关实践学习
基于MaxCompute的热门话题分析
Apsara Clouder大数据专项技能认证配套课程:基于MaxCompute的热门话题分析
相关文章
|
人工智能 自然语言处理 开发工具
统一多模态 Transformer 架构在跨模态表示学习中的应用与优化
本文介绍统一多模态 Transformer(UMT)在跨模态表示学习中的应用与优化,涵盖模型架构、实现细节与实验效果,探讨其在图文检索、图像生成等任务中的卓越性能。
统一多模态 Transformer 架构在跨模态表示学习中的应用与优化
|
监控 Java API
Spring Boot 3.2 结合 Spring Cloud 微服务架构实操指南 现代分布式应用系统构建实战教程
Spring Boot 3.2 + Spring Cloud 2023.0 微服务架构实践摘要 本文基于Spring Boot 3.2.5和Spring Cloud 2023.0.1最新稳定版本,演示现代微服务架构的构建过程。主要内容包括: 技术栈选择:采用Spring Cloud Netflix Eureka 4.1.0作为服务注册中心,Resilience4j 2.1.0替代Hystrix实现熔断机制,配合OpenFeign和Gateway等组件。 核心实操步骤: 搭建Eureka注册中心服务 构建商品
1704 3
|
人工智能 JavaScript 前端开发
GenSX (不一样的AI应用框架)架构学习指南
GenSX 是一个基于 TypeScript 的函数式 AI 工作流框架,以“函数组合替代图编排”为核心理念。它通过纯函数组件、自动追踪与断点恢复等特性,让开发者用自然代码构建可追溯、易测试的 LLM 应用。支持多模型集成与插件化扩展,兼具灵活性与工程化优势。
1036 6
|
人工智能 Cloud Native 中间件
划重点|云栖大会「AI 原生应用架构论坛」看点梳理
本场论坛将系统性阐述 AI 原生应用架构的新范式、演进趋势与技术突破,并分享来自真实生产环境下的一线实践经验与思考。
|
消息中间件 缓存 监控
中间件架构设计与实践:构建高性能分布式系统的核心基石
摘要 本文系统探讨了中间件技术及其在分布式系统中的核心价值。作者首先定义了中间件作为连接系统组件的"神经网络",强调其在数据传输、系统稳定性和扩展性中的关键作用。随后详细分类了中间件体系,包括通信中间件(如RabbitMQ/Kafka)、数据中间件(如Redis/MyCAT)等类型。文章重点剖析了消息中间件的实现机制,通过Spring Boot代码示例展示了消息生产者的完整实现,涵盖消息ID生成、持久化、批量发送及重试机制等关键技术点。最后,作者指出中间件架构设计对系统性能的决定性影响,
|
缓存 Cloud Native Java
性能优化与架构能力复盘报告
本复盘总结了在性能优化、架构设计及云原生方面的实践经验,涵盖性能分析、全链路压测、缓存策略、微服务治理等内容,展示了从系统性能提升到成本控制的综合能力,并规划了未来在JVM优化、ServiceMesh及APM平台建设等方面的能力提升路径。
385 3
|
机器学习/深度学习 人工智能 vr&ar
H4H:面向AR/VR应用的NPU-CIM异构系统混合卷积-Transformer架构搜索——论文阅读
H4H是一种面向AR/VR应用的混合卷积-Transformer架构,基于NPU-CIM异构系统,通过神经架构搜索实现高效模型设计。该架构结合卷积神经网络(CNN)的局部特征提取与视觉Transformer(ViT)的全局信息处理能力,提升模型性能与效率。通过两阶段增量训练策略,缓解混合模型训练中的梯度冲突问题,并利用异构计算资源优化推理延迟与能耗。实验表明,H4H在相同准确率下显著降低延迟和功耗,为AR/VR设备上的边缘AI推理提供了高效解决方案。
2014 0
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 算法
48_动态架构模型:NAS在LLM中的应用
大型语言模型(LLM)在自然语言处理领域的突破性进展,很大程度上归功于其庞大的参数量和复杂的网络架构。然而,随着模型规模的不断增长,计算资源消耗、推理延迟和部署成本等问题日益凸显。如何在保持模型性能的同时,优化模型架构以提高效率,成为2025年大模型研究的核心方向之一。神经架构搜索(Neural Architecture Search, NAS)作为一种自动化的网络设计方法,正在为这一挑战提供创新性解决方案。本文将深入探讨NAS技术如何应用于LLM的架构优化,特别是在层数与维度调整方面的最新进展,并通过代码实现展示简单的NAS实验。
616 0
|
Web App开发 Linux 虚拟化
Omnissa Horizon 8 2506 (8.16) - 虚拟桌面基础架构 (VDI) 和应用软件
Omnissa Horizon 8 2506 (8.16) - 虚拟桌面基础架构 (VDI) 和应用软件
665 0
Omnissa Horizon 8 2506 (8.16) - 虚拟桌面基础架构 (VDI) 和应用软件
|
机器学习/深度学习 数据采集 存储
技术赋能下的能源智慧管理:MyEMS 开源系统的架构创新与应用深化
在全球能源转型与“双碳”战略推动下,MyEMS作为基于Python的开源能源管理系统,凭借模块化架构与AI技术,助力重点用能单位实现数字化、智能化能源管理。系统支持多源数据采集、智能分析、设备数字孪生与自适应优化控制,全面满足国家级能耗监测要求,并已在制造、数据中心、公共建筑等领域成功应用,助力节能降碳,推动绿色可持续发展。
507 0

热门文章

最新文章