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鲲鹏BoostKit如何应对大数据关键挑战?
鲲鹏BoostKit如何应对大数据关键挑战?
发表于2023/07/31
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1. 鲲鹏BoostKit整体介绍

在数据和经济时代,业务和数据的多样性需要新的计算架构,海量的数据增长也带来了更高的计算需求。数据与算力驱动着计算产业的创新与突破。在多样性计算时代,鲲鹏计算通过开放全栈能力,加速产业创新,使能极简开发,极致性能,携手用户、开发者和伙伴共建鲲鹏计算产业生态。

基于华为鲲鹏处理器构建的鲲鹏全栈 IT 技术基础设施、行业应用以及服务,致力于为智能世界持续提供我们的先进算力支持,使得各个行业可以实现数字化转型,促进鲲鹏生态的繁荣。其中应用软件的迁移与性能优化一直是鲲鹏软件生态的难点和关键。作为鲲鹏应用使能套件,鲲鹏BoostKit是基于鲲鹏硬件、基础软件和应用软件进行全栈优化的场景化使能套件,面向伙伴、客户和开发者提供高性能开源组件、基础加速软件包、应用加速软件包和参考实现,充分发挥鲲鹏多核架构优势,为上层应用提供全栈优化的能力,释放倍级性能优势。

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BoostKit不只是由一个软件包构成,而是由很多软件包组成的,BoostKit 1.0聚焦八大场景(大数据、分布式存储、数据库、虚拟化、ARM 原生、Web/CDN、NFV和HPC)软硬协同优化,使能鲲鹏好用。BoostKit 2.0后,聚焦提供四大类“数据亲和”加速组件,包括数据就近计算、算法加速数据传输、数据并行化处理、全生命周期数据安全等,对数据全处理流程进行负载优化,从而大幅提升应用性能。

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2. 鲲鹏BoostKit如何应对大数据关键挑战

计算的核心是对数据的处理。传统架构单纯地把数据搬移到计算侧进行处理。随着数据量的爆发式增长,数据读取和等待变得更加冗长,70%的算力消耗在数据传输上,而计算的时延和性能成为严重的瓶颈。突破上述诸多瓶颈,基于数据所在位置和数据类型等特点,匹配最合适的计算方式,提升计算效率成为鲲鹏计算努力的方向。

鲲鹏BoostKit聚焦大数据关键挑战,让数据处理更快、更简单。大数据面临的关键挑战如下:

  1. 跨多数据源联合分析,比如Hive、JDBC、HBase等。
  2. Java算子执行效率低,未利用SMID加速。
  3. 计算节点从存储系统加载了大量的无效数据,浪费网络带宽。
  4. 小IO、序列化和解压缩等问题导致数据交换速度慢。
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如何应对关键挑战?

针对问题1,采用openLooKeng跨源跨域查询加速。采用openLooKeng虚拟化引擎统一数据入口,支持跨源、跨域分析,查询性能倍级提升。

针对问题2,采用OmniRuntime算子下推,实现近数据计算,大幅减少数据加载量,降低网络带宽使用量。

针对问题3,采用OmniRuntime算子加速,Native SQL引擎提升大数据算子执行效率。

针对问题4,采用OmniRuntime Shuffle加速,内存语义交换,小IO聚合加速Shuffle效率。

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从下面这张大数据场景整体架构图我们可以看到,鲲鹏BoostKit通过在应用加速领域提供了两套大数据加速组件,包括OmniRuntime底座和算法加速库,可以直接供上层Spark、Hive等大数据分析引擎调用。

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以大数据OmniRuntime加速组件为例,通过OmniData、OmniCache、OmniAdvisor、OmniOperator等多个模块能力,针对数据接入、传输、计算全周期开展性能优化,在大数据场景下,可将分析场景的性能提升30%以上。其中OmniData就是基于数据就近计算的理念,利用存储端富余算力完成大部分计算,从而大幅减少数据读取和网络传输,实现总体计算效率的提升。

传统方案下,计算只能在中心侧的节点中进行,数据先要从边缘侧的存储传输到中心侧,海量的数据搬迁导致计算效率低下和算力浪费。而在OmniData方案下,通过将包含操作、运算规则的算子卸载到边缘侧的存储,让计算在数据本地进行,大大降低了数据搬迁量,从而消除了网络传输瓶颈,计算效率实现大幅度提升。在特定的典型场景下,OmniData甚至能将数据搬迁量从8亿行数据库记录减少到80万行,只是原来数据量的千分之一。

3. 鲲鹏BoostKit大数据OmniData特性学习路径

我们提供了一站式学习的平台,通过平台提供的场景式学习路径,可以帮助开发者更好地了解和使用鲲鹏计算产业全栈技术,畅想学习的乐趣,激发创新灵感。

为了解决大数据存算分离或大规模存算融合场景下,计算任务数据跨网络到远端节点获取数据搬移代价高、耗时长的问题,鲲鹏BoostKit提供了大数据OmniData算子下推特性,实现近数据计算,将算子卸载到边缘侧执行,降低数据搬迁量,消除网络传输瓶颈,提升大数据引擎计算性能。

通过《提升大数据引擎计算性能》学习路径的学习,帮助开发者快速掌握在鲲鹏环境如何部署大数据OmniData算子下推特性,以及如何在Spark引擎上应用OmniData,以提升大数据引擎计算性能。

学习路径主要介绍了以下知识,您可以跟着学习路径的节奏,从理论到实践一步步掌握大数据OmniData算子下推特性的基础知识和应用实践。

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4. 总结

面向多样性计算时代,华为全面开放鲲鹏全栈能力,分享多样性计算工具套件。鲲鹏BoostKit为使能应用极致性能而生,从性能优化、效率提升、安全稳定运行到应用创新,鲲鹏BoostKit全方位助力千行百业从“用上鲲鹏”到“用好鲲鹏”。

俗话说,火车跑得快,全靠车头带。鲲鹏计算使能行业应用创新,需要一个动力满满的引擎。鲲鹏BoostKit当之无愧。对于各行各业的开发者来说,他们需要先进的计算架构,但更需要一个趁手的应用使能工具,能够快捷、高效地实现性能的极致优化、安全的使命必达。依据产品能力和作用的定位,鲲鹏BoostKit毫无疑问要做开发者的“开发者”,它所具有的软硬件协同的“亲和力”,将有力地促进行业用户的业务创新。

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