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基于MapReduce计算模型的气象资料处理调优试验

杨润芝 沈文海 肖卫青 胡开喜 杨昕 王颖 田伟

杨润芝, 沈文海, 肖卫青, 等. 基于MapReduce计算模型的气象资料处理调优试验. 应用气象学报, 2014, 25(5): 618-628..
引用本文: 杨润芝, 沈文海, 肖卫青, 等. 基于MapReduce计算模型的气象资料处理调优试验. 应用气象学报, 2014, 25(5): 618-628.
Yang Runzhi, Shen Wenhai, Xiao Weiqing, et al. A set of MapReduce tuning experiments based on meteorological operations. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(5): 618-628.
Citation: Yang Runzhi, Shen Wenhai, Xiao Weiqing, et al. A set of MapReduce tuning experiments based on meteorological operations. J Appl Meteor Sci, 2014, 25(5): 618-628.

基于MapReduce计算模型的气象资料处理调优试验

详细信息
    通信作者:

    杨润芝, email: yangrz@cma.gov.cn

A Set of MapReduce Tuning Experiments Based on Meteorological Operations

  • 摘要: 云计算技术使用分布式的计算技术实现了并行计算的计算能力和计算效率,解决了单机服务器计算能力低的问题。基于长序列历史资料所计算得出的气候标准值对于气象领域实时业务、准实时业务及科学研究中均具有重要的意义。由于长序列历史资料数据量大、运算逻辑较复杂,在传统单节点计算平台上进行整编计算耗时非常长。该文基于Hadoop分布式计算框架搭建了集群模式的云计算平台,以长序列历史资料作为源数据,基于MapReduce计算模型实现了部分整编算法,提高计算时效。同时,由于数据源本身具有文件个数多、单个文件小等特点,对数据源存储形式及数据文件大小进行改造,分别利用SequenceFile方式及文本文件合并方式对同一种场景进行计算时效对比测试,分别测试了10个文件合并、100个文件合并两种情况,使时效性得到了更大程度的提升。
  • 图  1  云平台任务调度模式

    Fig. 1  Task scheduling model on cloud computing platform

    图  2  MapReduce运算流程

    Fig. 2  MapReduce computation processes

    图  3  传统整编软件计算流程

    Fig. 3  Calculation flow chart of traditional software

    图  4  MapReduce计算模型数据流

    Fig. 4  Data flow diagram of MapReduce computation model

    图  5  云平台上整编计算流程

    Fig. 5  Reorganization flowchart on cloud computing platforms

    图  6  时间随计算节点数变化的测试

    Fig. 6  Experiment on time change with node numbers

    图  7  时间随云平台系统参数变化的测试

    Fig. 7  Experiment on time change with system parameters of cloud computing platform

    图  8  时间随云平台最大并行任务数变化的测试

    (a) 均匀纵坐标,(b) 指数纵坐标

    Fig. 8  Experiment on time change with max parallel tasks of cloud computing platform

    (a) uniform ordinate, (b) index ordinate

    图  9  文件上传到HDFS文件

    Fig. 9  Experiment on time change with upload files to HDFS

    表  1  实体机云平台中各主机配置表

    Table  1  Configuration of host machine on physical cloud platform

    序号 操作系统 CPU核数 内存 网络
    1 SUSE 10 (x86_64) 16核 (2.27 GHz) 16 GB 千兆
    2 SUSE 10 (x86_64) 16核 (2.27 GHz) 16 GB 千兆
    3 SUSE 11 (x86_64) 8核 (2.0 GHz) 16 GB 千兆
    4 Redhat 6.3 Beta 8核 (2.0 GHz) 16 GB 千兆
    5 Redhat 6.3 Beta 8核 (2.0 GHz) 16 GB 千兆
    下载: 导出CSV

    表  2  不同存储结构及数据文件大小试验结果 (单位:s)

    Table  2  Experiment results of different storage structures and data file size (unit:s)

    数据存储结构 5节点 6节点 7节点 8节点 9节点 10节点
    原始文件 36720 31310 26279 22285 19494 17817
    10个文件合并 3945 3170 2663 2278 2006 1805
    100个文件合并 535 442 389 342 316 312
    Sequencefile方式 166 158 123 110 107 94
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-08
  • 修回日期:  2014-10-08
  • 刊出日期:  2014-09-30

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