大数据-153 Apache Druid 案例 从 Kafka 中加载数据并分析(一)

简介: 大数据-153 Apache Druid 案例 从 Kafka 中加载数据并分析(一)

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章节内容

上节我们完成了如下的内容:


通过两篇来完成 集群模式配置、集群模式启动

基本介绍

Apache Druid 从 Kafka 中获取数据并进行分析的流程通常分为以下几个步骤:


Kafka 数据流的接入: Druid 通过 Kafka Indexing Service 直接从 Kafka 中摄取实时流数据。Kafka 是一个高吞吐量的消息队列,适合处理大量实时数据。Druid 会订阅 Kafka 的 topic,每当新数据到达时,它会自动从 Kafka 中读取数据。


数据解析与转换: 数据从 Kafka 进入 Druid 后,首先会进行数据解析,通常采用 JSON、Avro 或 CSV 格式。解析的过程中,Druid 可以根据预定义的 schema 进行字段映射、过滤和数据转换,比如将字符串转为数值类型、提取时间戳等。这一步允许对数据进行初步处理,比如数据清洗或格式化。


实时数据摄取与索引: Druid 将解析后的数据放入一个实时索引中,同时也将数据存储在内存中。Druid 的一个核心特点是,它会为每条记录生成倒排索引和 bitmap 索引,这样可以大大加快查询速度。实时摄取的数据在内存中保存一段时间,直到满足一定条件(比如时间或数据量),然后会以段的形式写入深度存储(如 HDFS 或 S3)。


批处理与历史数据合并: Druid 支持实时和批处理的混合模式。当实时摄取的数据段被持久化到深度存储后,Druid 可以自动将这些段与批处理数据合并。这种设计确保了在数据分析时,既能查询到最新的实时数据,也能访问历史数据。批处理数据可以通过 Hadoop 或 Spark 等框架预先批量加载到 Druid 中。


数据分片与副本管理: Druid 支持水平扩展,通过分片将数据分布在多个节点上。每个分片可以有多个副本,这样可以保证系统的高可用性和容错性。通过负载均衡,Druid 可以有效处理大规模查询请求,尤其是在数据量非常大的情况下。


查询与分析: Druid 的查询系统基于 HTTP/JSON API,支持多种类型的查询,如时间序列查询、分组聚合查询、过滤查询等。Druid 的查询引擎设计非常高效,可以处理大规模的 OLAP(在线分析处理)查询。由于 Kafka 中的数据是实时流式的,Druid 的查询结果通常可以反映出最新的业务指标和分析结果。


可视化与监控: Druid 的数据可以与 BI 工具(如 Superset、Tableau)集成,生成实时的报表和仪表盘。用户可以通过这些可视化工具,实时监控业务指标,做出数据驱动的决策。


整个流程中,Druid 负责将 Kafka 中的数据转化为高效的、可查询的 OLAP 格式,并且通过索引和分布式架构实现高效查询。这个系统可以被广泛应用于实时监控、用户行为分析、金融交易分析等场景。


从Kafka中加载数据

典型架构

日志业务中,我们不会在Druid中处理复杂的数据转换清晰工作

案例测试

假设有以下网络流量数据:


ts:时间戳

srcip:发送端IP地址

srcport:发送端端口号

dstip:接收端IP地址

dstport:接收端端口号

protocol:协议

packets:传输包

bytes:传输的字节数

cost: 传输耗费的时间

数据是JSON格式,通过Kafka传输

每行数据包含:


时间戳

维度列

指标列

需要计算的指标:


记录的条数:count

packets:max

bytes:min

cost:sum

数据汇总粒度:分钟


测试数据

{"ts":"2020-10-01T00:01:35Z","srcip":"6.6.6.6", "dstip":"8.8.8.8", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "tcp", "packets":1, "bytes":1000, "cost": 0.1}

{"ts":"2020-10-01T00:01:36Z","srcip":"6.6.6.6", "dstip":"8.8.8.8", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "tcp", "packets":2, "bytes":2000, "cost": 0.1}

{"ts":"2020-10-01T00:01:37Z","srcip":"6.6.6.6", "dstip":"8.8.8.8", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "tcp", "packets":3, "bytes":3000, "cost": 0.1}

{"ts":"2020-10-01T00:01:38Z","srcip":"6.6.6.6", "dstip":"8.8.8.8", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "tcp", "packets":4, "bytes":4000, "cost": 0.1}

{"ts":"2020-10-01T00:02:08Z","srcip":"1.1.1.1", "dstip":"2.2.2.2", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "udp", "packets":5, "bytes":5000, "cost": 0.2}

{"ts":"2020-10-01T00:02:09Z","srcip":"1.1.1.1", "dstip":"2.2.2.2", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "udp", "packets":6, "bytes":6000, "cost": 0.2}

{"ts":"2020-10-01T00:02:10Z","srcip":"1.1.1.1", "dstip":"2.2.2.2", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "udp", "packets":7, "bytes":7000, "cost": 0.2}

{"ts":"2020-10-01T00:02:11Z","srcip":"1.1.1.1", "dstip":"2.2.2.2", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "udp", "packets":8, "bytes":8000, "cost": 0.2}

{"ts":"2020-10-01T00:02:12Z","srcip":"1.1.1.1", "dstip":"2.2.2.2", "srcport":6666,"dstPort":8888, "protocol": "udp", "packets":9, "bytes":9000, "cost": 0.2}

写入的数据如下所示:

启动Kafka

这里由于资源比较紧张,我就只启动一台Kafka了:

我在 h121 节点上启动

kafka-server-start.sh /opt/servers/kafka_2.12-2.7.2/config/server.properties

创建 Topic

kafka-topics.sh --create --zookeeper h121.wzk.icu:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic druid1

推送消息

kafka-console-producer.sh --broker-list h121.wzk.icu:9092 --topic druid1

输出我们刚才的数据,一行一行的写入输入进行(后续要用)。

提取数据

浏览器打开我们之前启动的Druid服务

http://h121.wzk.icu:8888/

LoadData

点击控制台中的 LoadData 模块:

Streaming

选择 Streaming:

Kafka

继续选择Kafka,点击 ConnectData,在右侧输入对应的信息,点级Apply:

  • h121.wzk.icu:9092
  • druid1

ParserData

此时可以看到右下角有:Next: Parse Data:

接下篇:https://developer.aliyun.com/article/1623065

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