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基于Hadoop部署实践对网站日志分析

1.项目概述

2.安装及部署

2.1 VMware安装

2.2 Ubuntu安装

 2.3 Java环境安装

2.4 Hadoop安装

2.5 MySQL安装

 2.5 hive安装

 2.6 sqoop安装

2.7 hbase安装

3.数据预处理

3.1 使用MapReduce编写程序

3.2 数据及环境准备

3.3 MapReduce执行

4.数据导入hive

4.2按日期创建分区

5.数据分析

5.1 PV量

5.2注册用户数

5.3 独立IP数

5.4 跳出用户数

6.导入MySQL

6.1创建mysql表

6.2 将hive结果文件导入mysql

7.附加操作—增添色彩

7.1 本地Navicat连接

7.2 数据可视化（项目色彩一）

7.3 将数据导入到hbase（项目色彩二）

每文一语

基于Hadoop部署实践对网站日志分析

1.项目概述

本次要实践的数据日志来源于国内某技术学习论坛，该论坛由某培训机构主办，汇聚了众多技术学习者，每天都有人发帖、回帖。至此，我们通过Python网络爬虫手段进行数据抓取，将我们网站数据（2013-05-30,2013-05-31）保存为两个日志文件，由于文件大小超出我们一般的分析工具处理的范围，故借助Hadoop来完成本次的实践。利用hdfs将我们的数据上传到分布式文件系统，最后利用MapReduce进行数据清洗，然后导入到hive进行数据分析统计，最后利用sqoop导出到MySQL，然后进行数据可视化展示。

2.安装及部署

首先我们获取到Hadoop部署所需的各类安装包及镜像文件，包含VMware15.5，Ubuntu18.04.5，Hadoop，hive，sqoop，MySQL，hdfs，如下

图表 1 Hadoop插件详情

2.1 VMware安装

本次实验我们安装的是VMware15.5版本的，它是我们虚拟环境的一个基础，像Linux、Ubuntu这些虚拟环境都是在此基础上搭建的，安装过程这里就不详细的展出了，最终的安装结果如下。

2.2 Ubuntu安装

       首先安装一个Ubuntu系统，用于我们所有的环境搭建，在此基础上我们可以搭建我们的Hadoop集群，还可以在这里面进行我们Windows系统可以进行的操作，例如上网、办公等，Ubuntu安装最终结果如下。

 2.3 Java环境安装

2.4 Hadoop安装

图表 5 Hadoop环境变量添加

首先开启Hadoop集群：start-all.sh：开启所有的Hadoop所有进程，在主节点上进行

各节点的参数解释如下：

①NameNode它是Hadoop 中的主服务器，管理文件系统名称空间和对集群中存储的文件的访问。

②Secondary  NameNode是一个用来监控HDFS状态的辅助后台程序。

③DataNode它负责管理连接到节点的存储（一个集群中可以有多个节点）。每个存储数据的节点运行一个 datanode 守护进程。

④NodeManager：

1、是YARN中每个节点上的代理，它管理Hadoop集群中单个计算节点

2、包括与ResourceManger保持通信，监督Container的生命周期管理，

3、监控每个Container的资源使用（内存、CPU等）情况，追踪节点健

4、康状况，管理日志和不同应用程序用到的附属服务（auxiliary service）

⑤ResourceManager：在YARN中，ResourceManager负责集群中所有资源的统一管理和分配，它接收来自各个节点（NodeManager）的资源汇报信息，并把这些信息按照一定的策略分配给各个应用程序（实际上是ApplicationManager）RM与每个节点的NodeManagers (NMs)和每个应用的ApplicationMasters (AMs)一起工作。

2.5 MySQL安装

   首先，在进行MySQL安装的时候，我们需要保证我们的虚拟机处于连接网络的状态。执行该命令对MySQL服务安装：sudo apt-get install mysql-server

 2.5 hive安装

Show databases；展示数据库的名称

Show tables；展示所有表

Create table 表名（字段 字段类型……） 创建表结构

 2.6 sqoop安装

2.7 hbase安装

虽然本次实验项目用不到hbase，但是我的附加项目里面，包含了hbase的相关操作，这里也给出安装结果截图

至此我们的所有插件及环境都已经安装部署完毕了，接下来就是我们的项目实践。这里并没有给出安装的每一步，但是在我的博客里面已经给出了详细的安装步骤了，文章链接如下（可点击）

https://blog.csdn/weixin_47723732/article/details/118095004

3.数据预处理

通过一些技术手段，对我们所获取到底层数据进行数据转换和数据清洗，最终统一我们的数据格式，让我们的数据变得更加便于我们数据分析和展示。本次的实验数据，是网站的日志数据，其中每行记录有5部分组成：访问者IP、访问时间、访问资源、访问状态（HTTP状态码）、本次访问流量。需要我们利用Hadoop的MapReduce对我们的数据进行清洗，最终转换为我们所需要的干净数据，最终只需要三种字段：访问IP、访问时间、访问资源，其中需要让它们按照逗号进行分割，数据格式及内容需要规整。

图表 11 原数据内容展示

图表 12 预处理内容展示

3.1 使用MapReduce编写程序

   使用python开发的mapper reducer进行数据处理。这一步需要两个Python文件，两个执行文件，两个日志文件，Python文件用于对我们的源数据进行处理和清洗，执行文件包含了输入输出，这样可以加强我们实验的编程性。

Hadoop Streaming是Hadoop提供的一种编程工具，允许用户用任何可执行程序和脚本作为mapper和reducer来完成Map/Reduce任务，这意味着你如果只是hadoop的一个轻度使用者，你完全可以用Hadoop Streaming+Python/Ruby/Go 等任何你熟悉的语言来完成你的大数据探索需求，又不需要写上很多代码。

3.2 数据及环境准备

  3.2.1 源数据文件准备

   - 下载日志文件

   - 将文件拷贝到hadoopvm虚拟机

图表 14 数据源展示

记住虚拟机上本地路径如：/home/hadoop/logfiles/

sudo find / -name hadoop-stream*（找到Hadoop文件路径）

图表 15 Hadoop jar包路径

将Python脚本里面的参数和路径替换，刚刚找到的替换第一行

在hdfs里面新建我们的文件夹：logfiles，然后把我们的日志文件放入里面

   - 将文件使用hdfs命令上传到HDFS

先创建hdfs路径：

参数解释：创建文件时候mkdir -p (创建多级目录，父目录存在不报错，依旧在此目录创建没有的子目录)

hdfs dfs -mkdir -p /user/hadoop/logfiles

再上传文件到hdfs

参数解释：

put命令把本地的文件上传到hdfs里面

命令为put 本地路径 hdfs路径

ls -R 递归显示该目录下的所有文件夹（文件）属性和信息

hdfs dfs -put access_2013_05_30.log /user/hadoop/logfiles

hdfs dfs -put access_2013_05_31.log /user/hadoop/logfiles

hdfs dfs -ls -R /user/hadoop/logfiles

使用python开发mapreduce脚本对日志数据进行清理，目的是将平面的文本数据解析关键字段成结构化数据，以便存入结构化数据库hive进行分析。

3.3 MapReduce执行

   - mapper程序

  拷贝到hadoopvm虚拟机，记住路径如：/home/hadoop/logfiles/format_mapper.py

   - reduce程序

  拷贝到hadoopvm虚拟机，记住路径如：/home/hadoop/logfiles/format_reducer.py

   - 使用hadoop-streaming运行mapper reducer程序，示例：

   - 修改python程序文件的执行权限:

参数解释：

cd 切换到该路径下，cd ~ ：切换到家目录，cd .. 切换到上一级的目录

Chmod 给我们的文件加入权限；数字为777 代表可读可写可执行

详解：

r (read)      ---------------->   4

w (write)    ---------------->   2

x (excute)    ---------------->   1

或者

chmod u+rwx, g+rwx, o+rwx filename 改命令说明对filename文件， 赋予user、group、other均有read、write、excute的权限

cd /home/hadoop/logfiles/

chmod 777 format_mapper.py

chmod 777 format_reducer.py

chmod 777 format_run_2013-05-30.sh

chmod 777 format_run_2013-05-31.sh

   -执行脚本文件：

cd /home/hadoop/logfiles/

source format_run_2013_o5_30.sh

source format_run_2013_o5_31.sh

执行我们的脚本文件，可以用source或者./

-查看数据清洗的文件

hdfs dfs -ls -R /user/hadoop

- 结果文件（查看）

参数解释

cat 查看文件里面的内容，这个是全部查看，还有其他的查看命令：cat主要有三大功能：
1.一次显示整个文件。
cat   filename
2.从键盘创建一个文件。
cat  >  filename
只能创建新文件,不能编辑已有文件.
3.将几个文件合并为一个文件。
cat   file1   file2  > file

Hdfs dfs -cat /user/Hadoop/files30/part-00000

4.数据导入hive

创建hive数据库，将处理的数据导入hive数据库

4.1 根据结果文件结构建立hive数据库表

   3.4.1在结果文件上创建分区表

   - 表名 （techbbs）

   - 表类型 （External）

   - 表字段

    字段名    字段类型    描述

    ip           string    访客IP地址

    atime     string    访问时间

    url          string    访问页面

   - 表分区字段 （logdate string）

   - 表分隔符 （TERMINATED BY ‘,’)

   - 表路径 （LOCATION /xxx/xxx）

首先把清洗后的文件放在我们自己设定的文件夹里面

参数解释

MV 移动或者剪切 使用格式：MV 源文件 目标路径最后也可以对其进行重命名，如果不加/那么就是重命名，加了就是把其粘贴在该路径下面

hdfs dfs -mkdir -p /user/hadoop/data/datas

hdfs dfs -mkdir -p /user/hadoop/data/datas1

hdfs dfs -mv /user/hadoop/files30/part-00000 /user/hadoop/data/datas/30

hdfs dfs -mv /user/hadoop/files31/part-00000 /user/hadoop/datas/datas1/31

hdfs dfs -ls -R /user/hadoop/data

 在hive里面进行创建表格，这里创建一个分区表，create external table 表名（字段 字段类型……）partitioned by (分区字段 字段类型) rowformat delimted fields terminated by ‘分割符’，location 数据路径的祖文件夹（不包含数据的直接存储文件夹）

建表语句:

CREATE EXTERNAL TABLE wxw(ip string, atime string, url string) PARTITIONED BY (logdate string) ROW FORMAT DELIMITED FIELDS TERMINATED BY ',' LOCATION '/user/hadoop/data';

截图：

4.2按日期创建分区

建立分区语句

语法解释：

Alter table 表名 add partition（分区字段=‘分区标签’）location 数据路径（数据文件的父文件夹）

 ALTER TABLE wxw ADD PARTITION(logdate='2013_05_31') LOCATION '/user/hadoop/data/datas1';　

 ALTER TABLE wxw ADD PARTITION(logdate='2013_05_31') LOCATION '/user/hadoop/data/datas1';　

数据导入成功！ 

5.数据分析

使用Hive对结果表进行数据分析统计

5.1 PV量

创建一个表使用create，这里我们把查询出来的数据，直接创建一个视图，select count(1) 统计数量，这里的语法意思就是，统计日期为2013-05-30（2013-05-31）的日志记录数量，也就是PV（浏览量）

语句：

CREATE TABLE wxw_pv_2013_05_31 AS SELECT COUNT(1) AS PV FROM wxw WHERE logdate='2013_05_31';

语句：

CREATE TABLE wxw_pv_2013_05_31 AS SELECT COUNT(1) AS PV FROM wxw WHERE logdate='2013_05_31';

5.2注册用户数

这里使用一个hive里面的函数：instr(源字符串，匹配字符串)，通过给定一个字符串，然后利用匹配字符串的整体，返回匹配字符串的第一个字符在源字符串的索引位置。所以该语句就是有两个条件，分别是日期和个函数所匹配到的结果，如果有这个网址那么就是返回一个索引（大于0的）

语句：

CREATE TABLE wxw_reguser_2013_05_30 AS SELECT COUNT(1) AS REGUSER FROM wxw WHERE logdate = '2013_05_30' AND INSTR(url,'member.php?mod=register')>0;

语句：

CREATE TABLE wxw_reguser_2013_05_31 AS SELECT COUNT(1) AS REGUSER FROM wxw WHERE logdate = '2013_05_31' AND INSTR(url,'member.php?mod=register')>0;

5.3 独立IP数

独立IP数，这里直接对我们的IP字段进行去重处理，这样就可以显示IP的独立数量了

语句：

CREATE TABLE wxw_ip_2013_05_30 AS SELECT COUNT(DISTINCT ip) AS IP FROM wxw WHERE logdate='2013_05_30';

语句：

CREATE TABLE wxw_ip_2013_05_31 AS SELECT COUNT(DISTINCT ip) AS IP FROM wxw WHERE logdate='2013_05_31';

5.4 跳出用户数

跳出用户数：只浏览了一个页面便离开了网站的访问次数，即只浏览了一个页面便不再访问的访问次数。这里，我们可以通过用户的IP进行分组，如果分组后的记录数只有一条，那么即为跳出用户。将这些用户的数量相加，就得出了跳出用户数。

先对IP进行分组，然后使用having进行过滤 过滤这个分组里面只有一条记录的条数，最后进行计数，就得到了我们的跳出用户数量

语句：

create table wxw_jumper_2013_05_30 as select count(1) as jumper from (select count(ip) as times from wxw where logdate='2013_05_30' group by ip having times=1) e;

语句：

create table wxw_jumper_2013_05_31 as select count(1) as jumper from (select count(ip) as times from wxw where logdate='2013_05_31' group by ip having times=1) e;

将所有的查询放在一张表里：

set hive.mapred.mode=nonstrict;（解决多表连接的问题）

语法解释：

内连接表示查询两个表的交集，而且ON的条件为 1=1 就表示连接条件永远成立，这里使用将所有的查询结果汇总到一张数据表里面

语句：

create table wxw_2013_05_30 as select '2013_05_30',a.pv,b.reguser,c.ip,d.jumper from wxw_pv_2013_05_30 a join wxw_reguser_2013_05_30 b on 1=1 join wxw_ip_2013_05_30 c on 1=1 join wxw_jumper_2013_05_30 d on 1=1;

select * from wxw_2013_05_30;

语句：

create table wxw_2013_05_31 as select '2013_05_31',a.pv,b.reguser,c.ip,d.jumper from wxw_pv_2013_05_31 a join wxw_reguser_2013_05_31 b on 1=1 join wxw_ip_2013_05_31 c on 1=1 join wxw_jumper_2013_05_31 d on 1=1;

select * from wxw_2013_05-31;

6.导入MySQL

使用Sqoop将hive分析结果表导入mysql

6.1创建mysql表

mysql -u root -p（启动MySQL，需要输入密码，不显示）

create database wxw;（创建数据库）

创建一个表格

create table wxw_logs_stat(logdate varchar(10) primary key,pv int,reguser int,ip int,jumper int);

6.2 将hive结果文件导入mysql

查看hive存放的表位置

show create table wxw_2013_05_30;

语法解释：

使用sqoop将我们的hive里面的结果表导入到我们的MySQL里面，使用sqoop export –connect jdbc:mysql://localhost:3306/数据库 –username root -p –table MySQL里面的表名 –export-dir hive里面结果表的存储位置 -m 1 –input -fields-terminated -by ‘\001’

语句：

sqoop export --connect jdbc:mysql://localhost:3306/wxw --username root -P --table wxw_logs_stat --export-dir  /opt/hadoop/hive/warehouse/data.db/wxw_2013_05_30  -m 1 --input-fields-terminated-by '\001'

语句：

sqoop export --connect jdbc:mysql://localhost:3306/wxw --username root -P --table wxw_logs_stat --export-dir  /opt/hadoop/hive/warehouse/data.db/wxw_2013_05_31  -m 1 --input-fields-terminated-by '\001'

查看MySQL是否导入成功

select * from wxw_logs_stat;

7.附加操作—增添色彩

7.1 本地Navicat连接

（我们用虚拟机里面的IP来连接我们的本地Navicat，这样有助于我们数据分析可视化！）

7.2 数据可视化（项目色彩一）

数据可视化可以直观的把我们的数据展现出来，作为领导者决策的重要参考意见

我采用pycharm的pymysql对虚拟机里面的MySQL进行远程连接，通过编程对数据可视化一键展示，不需要我们手动的添加数据，直接可以保存变量数据

简单的数据分析：很明显我们可以通过可视化的效果得知，2013-05-31的浏览量、注册用户、独立IP数这些正向指标都比较的好，都是高于2013-05-30的效果，所以我们可以在这一天对网站加大维护和投入相应的广告来盈利。

可视化代码如下：

from pyecharts.globals import ThemeType
from pyecharts import options as opts
from pyecharts.charts import Bar
import pymysql
conn = pymysql.connect(
                host='192.168.190.135',
                user='root',
                password='2211',
                database='wxw',
                port=3306,
                charset='utf8'
)
cur = conn.cursor()
sql = 'select logdate as `日期`,pv as `浏览量`,reguser as `注册用户数`,ip as `独立IP数量`,jumper as `跳出用户数` from `wxw_logs_stat`;'
cur.execute(sql)
data = cur.fetchall()
print(data)
x_1=list(data[0][1:])
x_2=list(data[1][1:])
print(x_1)
print(x_2)
a=[]
for x in data:
    a.append(x[0])
a_1=a[0]
a_2=a[1]
print(a_1)
print(a_2)
conn.close()

data_0=['浏览量', '注册用户', '独立IP数', '跳出用户数']
c = (
    Bar({"theme": ThemeType.MACARONS})
    .add_xaxis(data_0)
    .add_yaxis(a_1, x_1)    #gap="0%"   这个可设置柱状图之间的距离
    .add_yaxis(a_2, x_2)    #gap="0%"   这个可设置柱状图之间的距离
    .set_global_opts(title_opts={"text": "某网站日志数据分析", "subtext": "柱状图"},     #该标题的颜色跟随主题
                     # 该标题默认为黑体显示，一般作为显示常态
                     # title_opts=opts.TitleOpts(title="标题")
                     xaxis_opts=opts.AxisOpts(
                         name='类别',
                         name_location='middle',
                         name_gap=30,  # 标签与轴线之间的距离，默认为20，最好不要设置20
                         name_textstyle_opts=opts.TextStyleOpts(
                             font_family='Times New Roman',
                             font_size=16  # 标签字体大小
                         )),
                     yaxis_opts=opts.AxisOpts(
                         name='数量',
                         name_location='middle',
                         name_gap=60,
                         name_textstyle_opts=opts.TextStyleOpts(
                             font_family='Times New Roman',
                             font_size=16
                             # font_weight='bolder',
                         )),

                    # datazoom_opts=opts.DataZoomOpts(type_="inside"),  #鼠标可以滑动控制
                     # toolbox_opts=opts.ToolboxOpts()  # 工具选项
                    # brush_opts=opts.BrushOpts()       #可以保存选择
    )

    .render("简单柱状图.html")
)
print("图表已生成！请查收！")

7.3 将数据导入到hbase（项目色彩二）

创建数据表和列族：create 'wxw','data'

插入数据：

Put 'wxw','1','data:londate,pv,reguser,jumper','2013-05-30,69857,28,10411,3749'

put 'wxw','2','data:londate,pv,reguser,jumper','2013-05-31,502404,523,24635,8454'

参数说明：添加数据：put ‘表名称’,’行键’,’列族：列名1，列名2……’，‘数据1，数据2……’在这里我们就可以理解为是一个二维表，也就是Excel类似的，一行一列确定一个单元格

扫描整个列族：scan ‘表名称’, {COLUMN=>‘列族’}

Scan ‘wxw’,{ COLUMN =>’data’}

每文一语

☀️努力 上进 自律 才是这个年龄该做的事☀️

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