2014年5月1日木曜日

備忘) Hadoop Streaming PythonでJOIN

もう少し調べておりましたら、Hadoop Streaming + Pythonで2つのファイルをJOINする方法を見つけました。参考にしたのは、こちらのブログ。忘れないようにメモしておきます。

  • http://allthingshadoop.com/2011/12/16/simple-hadoop-streaming-tutorial-using-joins-and-keys-with-python/

1. まずはお試し用データを用意

今回は、あるカスタマーデータがあるとして(customerData.csv)、その中にある県のID(Pref_id) を、県の名前テーブル(pref.csv)を参照して、実際の県の名前(pref_name)をカスタマーデータにくっつける、ということを考えています。


customerData.csv
#ID, Name, Pref_id, good or bad id
1, Taro, 1, 0
2, Jiro, 2, 1
3, Saburo, 3, 0
4, Hanako, 1, 0
5, Ken, 3, 1
6, Nick, 2, 1
pref.csv
#Pref_id, Pref_name
1, Tokyo
2, Osaka
3, Hokaido

2. Hadoop hdfsにアップ

そんでもって、この2つのファイルをcustomerというフォルダにアップします。
$hadoop fs -put pref.csv /user/<your username>/customer/customerData.csv
$hadoop fs -put pref.csv /user/<your username>/customer/pref.csv



3. MapperとReducerを用意

参考にしたブログにもあるように、1つのフォルダに格納されている2つのファイルを出力します。

問題は、ある出力があったときに、それが、どちらのファイルから来たものなのかを判別することが必要になります。ここでは、カンマで区切って配列にしたときの長さで判別しています。

また、Mapperから出力される文字列ですが、すべての要素(この例では、共通項目のPref_id、customerData.csvにあるID, Name, good or bad idの3つ + pref.csvにあるPref_nameの合計5つ)、をくっつけて出力します。

その際、該当する要素がない場合は、NAを意味するフラグを立てて出力させるのがポイントのようです。

Mapper.py
#!/usr/bin/python

import sys

# input comes from STDIN (standard input)
for line in sys.stdin:
    line = line.strip()
    line = line.split(",")

    id = "-1"
    name = "-1"
    pref = "-1"
    pref_name = "-1"
    good = "-1"


    #If length of the line is four, the data comes from customerData
    if len(line) ==4:
        id = line[0]
        name = line[1]
        pref = line[2]
        good = line[3]

    else:
        pref = line[0]
        pref_name = line[1]


    print '%s\t%s\t%s\t%s\t%s' % (id, name, pref, pref_name, good)

Reducerですが、ここでは、県名を入れておく辞書と、カスタマー情報を入れておく辞書を用意して、mapperから出てくる文字列を見て、各行を格納しておきます。

reducer.py
#!/usr/bin/python

import sys

pref_dict ={}
customer_dict={}
for line in sys.stdin:
    line = line.strip()
    id, name, pref, pref_name, good = line.split('\t')

    id = int(id)
    pref = int(pref)
    good = int(good)

    #if id ==-1, it means the data comes from Pref data
    if id ==-1:
        pref_dict[pref] = pref_name
    
    #Oterwise, the data comes from customer data
    else:
        customer_dict[id] = [name,pref,good]

for id in customer_dict.keys():
    pref_name = pref_dict[customer_dict[id][1]]
    name = customer_dict[id][0]
    good = customer_dict[id][2]

    print '%s\t%s\t%s\t%s'% (id, name, pref_name, good)


4. テスト

ターミナルでテストしておきます。
$cat customerData.csv pref.csv | python mapper.py | python reducer.py
1  Taro  Tokyo 0
2  Jiro  Osaka 1
3  Saburo  Hokaido 0
4  Hanako  Tokyo 0
5  Ken  Hokaido 1
6  Nick  Osaka 1


5. 権限を変更して、hadoop jarを実行

chmod でmapper.pyとreducer.pyに実行権限を与えておきます(コマンドは、chmod +x mapper.pyもしくはreducer.py)。最後に、hadoop jar streamingです。
$hadoop jar /usr/lib/hadoop-mapreduce/hadoop-streaming.jar -mapper mapper.py -reducer reducer.py -input /user/<your username>/customer/*.csv -output custoer_pref -file mapper.py -file reducer.py

6. 実行結果の確認
$ hadoop fs -cat /user/ykatada/customer_pref/part-00000
1  Taro  Tokyo 0
2  Jiro  Osaka 1
3  Saburo  Hokaido 0
4  Hanako  Tokyo 0
5  Ken  Hokaido 1
6  Nick  Osaka 1



2014年4月30日水曜日

備忘) Pythonで書くMap Reduce on Hadoop


ここ最近の授業でもPythonのMulti processingのモジュールを使って、Mapper, Partitioner, Reducerを組み合わせて、いろいろ集計したり、回帰分析のプログラムを書いたりしています。 徐々にですが、Map Reduceがどういうもので、どこをパラレルに計算させて、集計とるかみたいな勘がわかってきました。


で、今日は、1ヶ月くらい前にHadoopのセットアップをやりましたが、その後ほったらかしていたので、授業で勉強したことを活かすべく(?)、Hadoopの擬似分散モード上で動くPythonのM/Rのプログラムを書いてみようと思います。

参考にしたブログはこちら。


  • http://www.michael-noll.com/tutorials/writing-an-hadoop-mapreduce-program-in-python/
  • http://blog.matthewrathbone.com/2013/11/17/python-map-reduce-on-hadoop---a-beginners-tutorial.html


まず下準備です。


1. 使用するデータを用意する


こちらのデータは、1行目から順に、ID, 性別, 年齢, 身長(インチ), 体重(ポンド), 自分の体重をどう思うか?(1=太っている、2=痩せている、3=普通), 体重を変えようとしているか?(1=太ろうとしている, 2=痩せようとしている, 3 = 維持しようとしている) というデータです(元データはこちら
:ftp://ftp.cdc.gov/pub/Health_Statistics/NCHS/nhanes/nhanes3/1A/adult.dat)。

このデータを、adult_data.csvと呼びます。
'00003', 1, 21, 72, 180, 3, 1
'00004', 2, 32, 63, 135, 1, 2
'00009', 2, 48, 61, 147, 1, 2
'00010', 1, 35, 70, 205, 1, 2
'00011', 1, 48, 67, 170, 3, 3
'00019', 1, 44, 70, 187, 3, 3
'00034', 2, 42, 63, 128, 1, 2
'00040', 2, 17, 60, 100, 3, 3
'00044', 2, 24, 66, 125, 3, 2
'00045', 2, 67, 64, 147, 3, 3
'00048', 2, 56, 68, 231, 1, 2
'00049', 2, 82, 73, 97, 2, 1
'00051', 1, 44, 71, 300, 1, 2


2. 使用するデータをローカルからHDFS上にアップする

#まずは、testフォルダを作ります
$ hadoop fs -mkdir /user/<your username>/test
#そんでもって、putでデータをローカルからHDFS上にコピーします
$ hadoop fs -put adult_data.csv /user/<your username>/test/adult_data.csv

3. PythonでMapperとReducerを書きます

今回は、性別ごとの平均年齢を出してみます。
まずは、Mapperから。

どうやら、Hadoopのstreaming-jarというもので、データを一行ずつPythonのプログラムに標準入力できるようです。なので、テキストとして読み込んだ一行ずつのデータをstripとsplit(",")でパースしています。例えば、最初の行は、以下のような配列になります。

"'00003', 1, 21, 72, 180, 3, 1" ->['00003', "1", "21", "72", "180", "3", "1"]

そして、1つめの要素(性別)と2つめの要素をピックして、標準出力していきます。 Key Valueのペアは、ただのタブ区切りのテキストとして出力されるというわけです。

Mapper.py
#!/usr/bin/python

import sys

# input comes from STDIN (standard input)
for line in sys.stdin:
    line = line.strip()
    line = line.split(",")

    if len(line) >=2:
        sex = line[1]
        age = line[2]

        print '%s\t%s' % (sex, age)

続いて、Reducerです。 Reducer.pyには、PartitionerとReducerがセットになっています。 Mapperから吐き出されるKey Valueペアのテキストをパースして、辞書にValueを格納、最後に集計というのが大雑把な流れです。

Reducer.py
#!/usr/bin/python
#Reducer.py
import sys

sex_age = {}

#Partitoner
for line in sys.stdin:
    line = line.strip()
    sex, age = line.split('\t')

    if sex in sex_age:
        sex_age[sex].append(int(age))
    else:
        sex_age[sex] = []
        sex_age[sex].append(int(age))

#Reducer
for sex in sex_age.keys():
    ave_age = sum(sex_age[sex])*1.0 / len(sex_age[sex])
    print '%s\t%s'% (sex, ave_age)

3. Pythonのプログラムの権限変更

作ったプログラムに実行権限を追加します。
$ chmod +x mapper.py
$ chmod +x reducer.py

4. テストしてみる

これって、ただのテキストを吐き出して、Mapperで読み込んで、また吐き出して、Reducerでも読み込んで吐き出しているだけなので、ターミナル上でテストできます。例えば、こんな感じで。
$ cat adult_data.csv | python mapper.py | python reducer.py
1 47.597301855
2 47.2906009245


5. 最後にMap Reduce on Hadoop!

ここで、hadoop-streaming.jarというJavaのプログラムをhadoop jarで実行します(参考にしたブログに書いてあった、hadoop-streaming.jarがあるディレクトリと私のディレクトリが違ったので、cdhのバージョ等ンに寄って違うのかもしれませんので、検索して確認したほうが良いかもしれません)。

mapper.pyとreducer.pyのあるディレクトリで以下を実行すると、Map Reduceが始まります(見やすくするために、複数行で書いていますが、実際にやるときは一行で書いてください)。
$hadoop jar /usr/lib/hadoop-mapreduce/hadoop-streaming.jar 
 -mapper mapper.py 
 -reducer reducer.py 
 -input /user/<your username>/test/adult_data.csv 
 -output ave_age 
 -file mapper.py 
 -file reducer.py


6. めでたく結果をゲット

(よくわからないんですが)outputで指定したフォルダに、part-00000というテキストファイルが作られていて、そこに結果が入っています。
$hadoop fs -cat /user/<your username>/ave_age/part-00000 
1 47.597301855
2 47.2906009245

2014年3月24日月曜日

CDH4を使ってのHadoop + HIVE インストール備忘録(Ubuntu 12.10)

新しいモジュールでDistributed Computingの授業があるので、UbuntuにHadoopとHiveを入れておこうと思って始めたのですが、不慣れでかなり手間取ってしまい、丸一日潰してしまいました。。。こういうインフラ系のことって本当に難しいんですね・・・

また同じことはできないと思うので、忘れないように残しておきます。

参考にしたブログや記事です。本当に助かりました。ありがとうございます。


  • https://gist.github.com/YoshihitoAso/9444292
  • http://kakakikikeke.blogspot.jp/search?q=hive



上記を見ながら、「動かない!!なぜだ!??」と試行錯誤しながら、ようやく動くまでに至った経緯です。正直、Hadoopがどうやって動いているのか、hiveがどうして動いているのかわかっていませんが、自分がやったことは以下のとおりです。


まず、インストールするOSですが、Ubuntu12.10の64bitです。

Javaのインストール
$ sudo add-apt-repository ppa:webupd8team/java
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install oracle-java7-installer
インストールが済んだら、以下のコマンドを叩いてバージョンを確認します。
$ java -version
java version "1.7.0_51"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_51-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.51-b03, mixed mode)
続いて、JAVA_HOMEを設定します。homeにある隠しファイル「.bashrc」を開いて、以下をファイルの末尾に入力し保存します。
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-7-oracle
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
これをやったら、一度ログアウトして、JAVA_HOMEの変更を反映させるのを忘れないように!(それをやらずに、この後のCDHをインストールしたところ、エラー!って怒られました・・・)

CDH4をインストールします。
$ sudo dpkg -i cdh4-repository_1.0_all.deb
$ curl -s http://archive.cloudera.com/cdh4/ubuntu/precise/amd64/cdh/archive.key | sudo apt-key add -
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install hadoop-conf-pseudo
どうやら、インストールしたときに、hdfsユーザーというものが作られているようです。そこで、ここからはhdfsユーザーで作業をします。
$ sudo su hdfs
コマンドラインが、「hdfs@」で始まるようになります。
そして、以下のコマンドを叩いて、Namenodeをフォーマットします。
$hdfs namenode -format
そしたら、コマンドラインに「exit」と入力してhdfsユーザーから抜けます。
続いて、以下のコマンドをターミナルに入力して、HDFSを起動します。ちなみに止めるときはstartの代わりにstopです。
for service in /etc/init.d/hadoop-hdfs-*
do
sudo $service start (止めるときは、ここのstartをstopに変える)
done
startingほにゃららみたいなメッセージが何回か現れると思います。 それを見届けてから、何も考えずに以下を打ち込みます。
$ sudo su - hdfs
$ hadoop fs -mkdir /tmp 
$ hadoop fs -chmod -R 1777 /tmp
$ hadoop fs -mkdir /var/log/hadoop-yarn
$ hadoop fs -chown yarn:mapred /var/log/hadoop-yarn
$ hadoop fs -mkdir /tmp/hadoop-yarn/staging
$ hadoop fs -chmod -R 1777 /tmp/hadoop-yarn/staging
$ hadoop fs -mkdir /tmp/hadoop-yarn/staging/history/done_intermediate
$ hadoop fs -chmod -R 1777 /tmp/hadoop-yarn/staging/history/done_intermediate
$ hadoop fs -mkdir /user/$USER
$ hadoop fs -chown hdfs /user/$USER
そして、HIVEを使うために、/userの権限を変更します。(これをやらなかったために、HIVEを起動して、テーブル作ったときに、Permission Deniedのエラーが出てハマりました。。。。)
$sudo -u hdfs hadoop dfs -chmod 777 /user
上記がうまくの権限変更がうまく行っているか、確認します。
$sudo su hdfs (改めてhdfsでログイン)
$ hadoop fs -ls /
Found 3 items
drwxrwxrwt   - hdfs supergroup          0 2014-03-23 22:13 /tmp
drwxrwxrwx   - hdfs supergroup          0 2014-03-23 22:02 /user
drwxr-xr-x   - hdfs supergroup          0 2014-03-23 18:26 /var
続いて、YARNを起動してみます。
sudo service hadoop-yarn-resourcemanager start
sudo service hadoop-yarn-nodemanager start
sudo service hadoop-mapreduce-historyserver start

そして、HIVEをインストールします。
※これはhdfsユーザーではなくrootユーザーでやります。
$ wget http://mirror.tcpdiag.net/apache/hive/stable/hive-0.11.0.tar.gz
$ tar xzf hive-0.11.0.tar.gz
$ mkdir /usr/local/hive
そしたら、hive-0.11.0の中身を新しく作った/usr/local/hiveに移します。
次に、環境変数を設定します。また、homeにある隠しファイル「.bashrc」を開いて以下をファイルの末尾に追加して保存します。
export HIVE_HOME=/usr/local/hive
export PATH=$HIVE_HOME/bin:$PATH
また、一度ログアウトし、再度ログイン。ターミナルで、$echo $HIVE_HOMEを叩いて、ちゃんと反映されているか確認。続いて、/hive/confに入っている各種テンプレートを本番用に変更します。
$cd $HIVE_HOME
$mkdir logs
$cd /usr/local/hive/conf
$mv hive-log4j.properties.template log4j.properties
$mv hive-env.sh.template hive-env.sh
$chmod 755 hive-env.sh
$mv hive-exec-log4j.properties.template hive-exec-log4j.properties
$mv hive-default.xml.template hive-site.xml
これで、最後にhiveが動くかどうか・・・・
$hive (これはrootユーザーです)
それで、hive>となったら、まずはshow databases;を叩いてみます。

hive> show databases;
OK
default
test
Time taken: 3.108 seconds, Fetched: 2 row(s)
で、create tableなど試してみて、きちんと動いているようであれば、無事インストール終了です。