Apache Flink® DataStream API를 사용하여 Apache HBase®에 메시지 쓰기
중요하다
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중요하다
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이 문서에서는 Apache Flink DataStream API를 사용하여 HBase에 메시지를 쓰는 방법을 알아봅니다.
개요
Apache Flink는 HBase 커넥터를 싱크로 제공하며, 이 커넥터는 Flink를 사용하여 HBase에 실시간 처리 애플리케이션의 출력을 저장할 수 있습니다. HDInsight Kafka에서 스트리밍 데이터를 원본으로 처리하고 변환을 수행한 다음 HDInsight HBase 테이블로 싱크하는 방법을 알아봅니다.
실제 시나리오에서 이 예제는 라이브 센서 데이터를 사용하는 IOT(사물 인터넷) 분석의 가치를 실현하는 스트림 분석 계층입니다. Flink Stream은 Kafka 아티클에서 데이터를 읽고 HBase 테이블에 쓸 수 있습니다. 실시간 스트리밍 IOT 애플리케이션이 있는 경우 정보를 수집, 변환 및 최적화할 수 있습니다.
필수 구성 요소
- AKS의 HDInsight에서 Apache Flink 클러스터
- HDInsight의 Apache Kafka 클러스터
-
HDInsight에서의 Apache HBase 2.4.11 클러스터
- AKS 클러스터의 HDInsight가 동일한 가상 네트워크를 사용하여 HDInsight 클러스터에 연결할 수 있는지 확인해야 합니다.
- 동일한 VNet의 Azure VM에서 개발을 위한 IntelliJ IDEA의 Maven 프로젝트
구현 단계
파이프라인을 사용하여 Kafka 토픽 생성(사용자 클릭 이벤트 토픽)
weblog.py
import json
import random
import time
from datetime import datetime
user_set = [
'John',
'XiaoMing',
'Mike',
'Tom',
'Machael',
'Zheng Hu',
'Zark',
'Tim',
'Andrew',
'Pick',
'Sean',
'Luke',
'Chunck'
]
web_set = [
'https://github.com',
'https://www.bing.com/new',
'https://kafka.apache.org',
'https://hbase.apache.org',
'https://flink.apache.org',
'https://spark.apache.org',
'https://trino.io',
'https://hadoop.apache.org',
'https://stackoverflow.com',
'https://docs.python.org',
'https://azure.microsoft.com/products/category/storage',
'/azure/hdinsight/hdinsight-overview',
'https://azure.microsoft.com/products/category/storage'
]
def main():
while True:
if random.randrange(13) < 4:
url = random.choice(web_set[:3])
else:
url = random.choice(web_set)
log_entry = {
'userName': random.choice(user_set),
'visitURL': url,
'ts': datetime.now().strftime("%m/%d/%Y %H:%M:%S")
}
print(json.dumps(log_entry))
time.sleep(0.05)
if __name__ == "__main__":
main()
파이프라인을 사용하여 Apache Kafka 토픽 생성
Kafka 토픽에 click_events 사용하겠습니다.
python weblog.py | /usr/hdp/current/kafka-broker/bin/kafka-console-producer.sh --bootstrap-server wn0-contsk:9092 --topic click_events
Kafka 샘플 명령
-- create topic (replace with your Kafka bootstrap server)
/usr/hdp/current/kafka-broker/bin/kafka-topics.sh --create --replication-factor 2 --partitions 3 --topic click_events --bootstrap-server wn0-contsk:9092
-- delete topic (replace with your Kafka bootstrap server)
/usr/hdp/current/kafka-broker/bin/kafka-topics.sh --delete --topic click_events --bootstrap-server wn0-contsk:9092
-- produce topic (replace with your Kafka bootstrap server)
python weblog.py | /usr/hdp/current/kafka-broker/bin/kafka-console-producer.sh --bootstrap-server wn0-contsk:9092 --topic click_events
-- consume topic
/usr/hdp/current/kafka-broker/bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server wn0-contsk:9092 --topic click_events --from-beginning
{"userName": "Luke", "visitURL": "https://azure.microsoft.com/products/category/storage", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "Sean", "visitURL": "https://www.bing.com/new", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "XiaoMing", "visitURL": "https://hbase.apache.org", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "Machael", "visitURL": "https://www.bing.com/new", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "Andrew", "visitURL": "https://github.com", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "Zark", "visitURL": "https://kafka.apache.org", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "XiaoMing", "visitURL": "https://trino.io", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "Zark", "visitURL": "https://flink.apache.org", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "Mike", "visitURL": "https://kafka.apache.org", "ts": "07/11/2023 06:39:43"}
{"userName": "Zark", "visitURL": "https://docs.python.org", "ts": "07/11/2023 06:39:44"}
{"userName": "John", "visitURL": "https://www.bing.com/new", "ts": "07/11/2023 06:39:44"}
{"userName": "Mike", "visitURL": "https://hadoop.apache.org", "ts": "07/11/2023 06:39:44"}
{"userName": "Tim", "visitURL": "https://www.bing.com/new", "ts": "07/11/2023 06:39:44"}
.....
HDInsight 클러스터 HBase 테이블 만들기
root@hn0-contos:/home/sshuser# hbase shell
SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
SLF4J: Found binding in [jar:file:/usr/hdp/5.1.1.3/hadoop/lib/slf4j-reload4j-1.7.35.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: Found binding in [jar:file:/usr/hdp/5.1.1.3/hbase/lib/client-facing-thirdparty/slf4j-reload4j-1.7.33.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation.
SLF4J: Actual binding is of type [org.slf4j.impl.Reload4jLoggerFactory]
HBase Shell
Use "help" to get list of supported commands.
Use "exit" to quit this interactive shell.
For more information, see, http://hbase.apache.org/2.0/book.html#shell
Version 2.4.11.5.1.1.3, rUnknown, Thu Apr 20 12:31:07 UTC 2023
Took 0.0032 seconds
hbase:001:0> create 'user_click_events','user_info'
Created table user_click_events
Took 5.1399 seconds
=> Hbase::Table - user_click_events
hbase:002:0>
Flink에서 jar를 제출하기 위한 프로젝트 개발
다음 pom.xml를 사용하여 maven 프로젝트를 생성합니다.
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>contoso.example</groupId>
<artifactId>FlinkHbaseDemo</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<properties>
<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
<flink.version>1.17.0</flink.version>
<java.version>1.8</java.version>
<scala.binary.version>2.12</scala.binary.version>
<hbase.version>2.4.11</hbase.version>
<kafka.version>3.2.0</kafka.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.flink</groupId>
<artifactId>flink-java</artifactId>
<version>${flink.version}</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-streaming-java -->
<dependency>
<groupId>org.apache.flink</groupId>
<artifactId>flink-streaming-java</artifactId>
<version>${flink.version}</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-clients -->
<dependency>
<groupId>org.apache.flink</groupId>
<artifactId>flink-clients</artifactId>
<version>${flink.version}</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-connector-hbase-base -->
<dependency>
<groupId>org.apache.flink</groupId>
<artifactId>flink-connector-hbase-base</artifactId>
<version>${flink.version}</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.hbase/hbase-client -->
<dependency>
<groupId>org.apache.hbase</groupId>
<artifactId>hbase-client</artifactId>
<version>${hbase.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.hadoop</groupId>
<artifactId>hadoop-common</artifactId>
<version>3.1.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.flink</groupId>
<artifactId>flink-connector-kafka</artifactId>
<version>${flink.version}</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.flink/flink-connector-base -->
<dependency>
<groupId>org.apache.flink</groupId>
<artifactId>flink-connector-base</artifactId>
<version>${flink.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.flink</groupId>
<artifactId>flink-core</artifactId>
<version>${flink.version}</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<version>3.0.0</version>
<configuration>
<appendAssemblyId>false</appendAssemblyId>
<descriptorRefs>
<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
</descriptorRefs>
</configuration>
<executions>
<execution>
<id>make-assembly</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>single</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
소스 코드
HBase 싱크 프로그램 작성
HBaseWriterSink
package contoso.example;
import org.apache.flink.api.java.tuple.Tuple3;
import org.apache.flink.configuration.Configuration;
import org.apache.flink.streaming.api.functions.sink.RichSinkFunction;
import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;
import org.apache.hadoop.hbase.TableName;
import org.apache.hadoop.hbase.client.*;
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;
public class HBaseWriterSink extends RichSinkFunction<Tuple3<String,String,String>> {
String hbase_zk = "<update-hbasezk-ip>:2181,<update-hbasezk-ip>:2181,<update-hbasezk-ip>:2181";
Connection hbase_conn;
Table tb;
int i = 0;
@Override
public void open(Configuration parameters) throws Exception {
super.open(parameters);
org.apache.hadoop.conf.Configuration hbase_conf = HBaseConfiguration.create();
hbase_conf.set("hbase.zookeeper.quorum", hbase_zk);
hbase_conf.set("zookeeper.znode.parent", "/hbase-unsecure");
hbase_conn = ConnectionFactory.createConnection(hbase_conf);
tb = hbase_conn.getTable(TableName.valueOf("user_click_events"));
}
@Override
public void invoke(Tuple3<String,String,String> value, Context context) throws Exception {
byte[] rowKey = Bytes.toBytes(String.format("%010d", i++));
Put put = new Put(rowKey);
put.addColumn(Bytes.toBytes("user_info"), Bytes.toBytes("userName"), Bytes.toBytes(value.f0));
put.addColumn(Bytes.toBytes("user_info"), Bytes.toBytes("visitURL"), Bytes.toBytes(value.f1));
put.addColumn(Bytes.toBytes("user_info"), Bytes.toBytes("ts"), Bytes.toBytes(value.f2));
tb.put(put);
};
public void close() throws Exception {
if (null != tb) tb.close();
if (null != hbase_conn) hbase_conn.close();
}
}
main:KafkaSinkToHbase
HBase 프로그램에 Kafka 싱크 작성
package contoso.example;
import org.apache.flink.api.common.eventtime.WatermarkStrategy;
import org.apache.flink.api.common.serialization.SimpleStringSchema;
import org.apache.flink.api.common.typeinfo.Types;
import org.apache.flink.api.java.tuple.Tuple3;
import org.apache.flink.connector.kafka.source.KafkaSource;
import org.apache.flink.connector.kafka.source.enumerator.initializer.OffsetsInitializer;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStreamSource;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
public class KafkaSinkToHbase {
public static void main(String[] args) throws Exception {
StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment().setParallelism(1);
String kafka_brokers = "10.0.0.38:9092,10.0.0.39:9092,10.0.0.40:9092";
KafkaSource<String> source = KafkaSource.<String>builder()
.setBootstrapServers(kafka_brokers)
.setTopics("click_events")
.setGroupId("my-group")
.setStartingOffsets(OffsetsInitializer.earliest())
.setValueOnlyDeserializer(new SimpleStringSchema())
.build();
DataStreamSource<String> kafka = env.fromSource(source, WatermarkStrategy.noWatermarks(), "Kafka Source").setParallelism(1);
DataStream<Tuple3<String,String,String>> dataStream = kafka.map(line-> {
String[] fields = line.toString().replace("{","").replace("}","").
replace("\"","").split(",");
Tuple3<String, String,String> tuple3 = Tuple3.of(fields[0].substring(10),fields[1].substring(11),fields[2].substring(5));
return tuple3;
}).returns(Types.TUPLE(Types.STRING,Types.STRING,Types.STRING));
dataStream.addSink(new HBaseWriterSink());
env.execute("Kafka Sink To Hbase");
}
}
작업 제출
클러스터와 연결된 스토리지 계정에 Jar 작업을 업로드합니다.
jar를 업로드하는 방법을 보여 주는
애플리케이션 모드 탭에서 작업 세부 정보를 추가합니다.
애플리케이션 모드를 보여 주는
메모
Hadoop.class.enable및classloader.resolve-order설정을 추가해야 합니다.작업 로그 집계 선택하여 ABFS에 로그를 저장합니다.
작업을 제출합니다.
여기에서 제출된 작업 상태를 볼 수 있습니다.
HBase 테이블 데이터 유효성 검사
hbase:001:0> scan 'user_click_events',{LIMIT=>5}
ROW COLUMN+CELL
0000000000 column=user_info:ts, timestamp=2024-03-20T02:02:46.932, value=03/20/2024 02:02:43
0000000000 column=user_info:userName, timestamp=2024-03-20T02:02:46.932, value=Pick
0000000000 column=user_info:visitURL, timestamp=2024-03-20T02:02:46.932, value=
https://hadoop.apache.org
0000000001 column=user_info:ts, timestamp=2024-03-20T02:02:46.991, value=03/20/2024 02:02:43
0000000001 column=user_info:userName, timestamp=2024-03-20T02:02:46.991, value=Zheng Hu
0000000001 column=user_info:visitURL, timestamp=2024-03-20T02:02:46.991, value=/azure/hdinsight/hdinsight-overview
0000000002 column=user_info:ts, timestamp=2024-03-20T02:02:47.001, value=03/20/2024 02:02:43
0000000002 column=user_info:userName, timestamp=2024-03-20T02:02:47.001, value=Sean
0000000002 column=user_info:visitURL, timestamp=2024-03-20T02:02:47.001, value=
https://spark.apache.org
0000000003 column=user_info:ts, timestamp=2024-03-20T02:02:47.008, value=03/20/2024 02:02:43
0000000003 column=user_info:userName, timestamp=2024-03-20T02:02:47.008, value=Zheng Hu
0000000003 column=user_info:visitURL, timestamp=2024-03-20T02:02:47.008, value=
https://kafka.apache.org
0000000004 column=user_info:ts, timestamp=2024-03-20T02:02:47.017, value=03/20/2024 02:02:43
0000000004 column=user_info:userName, timestamp=2024-03-20T02:02:47.017, value=Chunck
0000000004 column=user_info:visitURL, timestamp=2024-03-20T02:02:47.017, value=
https://github.com
5 row(s)
Took 0.9269 seconds
메모
- FlinkKafkaConsumer는 더 이상 사용되지 않으며 Flink 1.17에서 제거되며 대신 KafkaSource를 사용합니다.
- FlinkKafkaProducer는 Flink 1.15에서 더 이상 사용되지 않고 제거되며 대신 KafkaSink를 사용합니다.
참조
- Apache Kafka 커넥터
- IntelliJ IDEA 다운로드
- Apache, Apache Kafka, Kafka, Apache HBase, HBase, Apache Flink, Flink 및 관련 오픈 소스 프로젝트 이름은 ASF(Apache Software Foundation)의 상표입니다.