Transmitir um tópico do Kafka para o Hive

O Apache Kafka é uma plataforma de streaming distribuída de código aberto para pipelines de dados em tempo real e integração de dados. Ele oferece um sistema de streaming eficiente e escalonável para uso em vários aplicativos, incluindo:

  • Análise em tempo real
  • Processamento de stream
  • Agregação de registros
  • Mensagens distribuídas
  • Streaming de eventos

Objetivos

  1. Instale o Kafka em um cluster de alta disponibilidade do Serviço Gerenciado para Apache Spark com o ZooKeeper (neste tutorial, chamado de "cluster do Serviço Gerenciado para Apache Spark Kafka").

  2. Crie dados fictícios de clientes e publique-os em um tópico do Kafka.

  3. Crie tabelas do Hive parquet e ORC no Cloud Storage para receber dados de tópicos do Kafka transmitidos.

  4. Envie um job do PySpark para se inscrever e transmitir o tópico do Kafka para o Cloud Storage no formato Parquet e ORC.

  5. Execute uma consulta nos dados da tabela do Hive transmitidos para contar as mensagens do Kafka transmitidas.

Custos

Neste documento, você vai usar os seguintes componentes faturáveis do Google Cloud:

Para gerar uma estimativa de custo baseada na projeção de uso deste tutorial, use a calculadora de preços.

Novos usuários do Google Cloud podem estar qualificados para um teste sem custo financeiro.

Ao concluir as tarefas descritas neste documento, é possível evitar o faturamento contínuo excluindo os recursos criados. Para mais informações, consulte Limpeza.

Antes de começar

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  1. Faça login na sua conta do Google Cloud . Se você começou a usar o Google Cloud, crie uma conta para avaliar o desempenho de nossos produtos em situações reais. Clientes novos também recebem US$ 300 em créditos para executar, testar e implantar cargas de trabalho.
  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Roles required to select or create a project

    • Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
    • Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.

    Go to project selector

  3. Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.

  4. Enable the Dataproc, Compute Engine, and Cloud Storage APIs.

    Roles required to enable APIs

    To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin), which contains the serviceusage.services.enable permission. Learn how to grant roles.

    Enable the APIs

  5. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Roles required to select or create a project

    • Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
    • Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.

    Go to project selector

  6. Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.

  7. Enable the Dataproc, Compute Engine, and Cloud Storage APIs.

    Roles required to enable APIs

    To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin), which contains the serviceusage.services.enable permission. Learn how to grant roles.

    Enable the APIs

  8. No console do Google Cloud , acesse a página Buckets do Cloud Storage.

    Acessar buckets

  9. Clique em Criar.
  10. Na página Criar um bucket, insira as informações do seu bucket. Para ir à próxima etapa, clique em Continuar.
    1. Na seção Começar, faça o seguinte:
    2. Na seção Escolha onde armazenar seus dados, faça o seguinte:
      1. Selecione um tipo de local.
      2. Escolha um local onde os dados do bucket são armazenados permanentemente no menu suspenso Tipo de local.
      3. Para configurar a replicação entre buckets, selecione Adicionar replicação entre buckets usando o Serviço de transferência do Cloud Storage e siga estas etapas:

        Configurar a replicação entre buckets

        1. No menu Bucket, selecione um bucket.
        2. Na seção Configurações de replicação, clique em Configurar para definir as configurações do job de replicação.

          O painel Configurar a replicação entre buckets aparece.

          • Para filtrar objetos a serem replicados por prefixo de nome de objeto, insira um prefixo com que você quer incluir ou excluir objetos e clique em Adicionar um prefixo.
          • Para definir uma classe de armazenamento para os objetos replicados, selecione uma classe de armazenamento no menu Classe de armazenamento. Se você pular esta etapa, os objetos replicados vão usar a classe de armazenamento do bucket de destino por padrão.
          • Clique em Concluído.
    3. Na seção Escolha como armazenar seus dados, faça o seguinte:
      1. Selecione uma classe de armazenamento padrão para o bucket ou Classe automática para gerenciamento automático da classe de armazenamento dos dados do bucket.
      2. Para ativar o namespace hierárquico, na seção Otimizar o armazenamento para cargas de trabalho com uso intensivo de dados, selecione Ativar namespace hierárquico neste bucket.
    4. Na seção Escolha como controlar o acesso a objetos, selecione se o bucket aplica ou não a prevenção de acesso público e selecione um método de controle de acesso para os objetos do bucket.
    5. Na seção Escolha como proteger os dados do objeto, faça o seguinte:
      • Selecione qualquer uma das opções em Proteção de dados que você quer definir para o bucket.
        • Para ativar a exclusão reversível, clique na caixa de seleção Política de exclusão reversível (para recuperação de dados) e especifique o número de dias que você quer reter os objetos após a exclusão.
        • Para definir o controle de versões de objetos, clique na caixa de seleção Controle de versões de objetos (para controle de versões) e especifique o número máximo de versões por objeto e o número de dias após os quais as versões não atuais expiram.
        • Para ativar a política de retenção em objetos e buckets, clique na caixa de seleção Retenção (para compliance) e faça o seguinte:
          • Para ativar o bloqueio de retenção de objetos, clique na caixa de seleção Ativar retenção de objetos.
          • Para ativar o Bloqueio de buckets, clique na caixa de seleção Definir política de retenção de buckets e escolha uma unidade e um período de armazenamento para a retenção.
      • Para escolher como os dados do objeto serão criptografados, expanda a seção Criptografia de dados () e selecione um método de Criptografia de dados.
  11. Clique em Criar.

Etapas do tutorial

Siga estas etapas para criar um cluster do Managed Service para Apache Spark Kafka e ler um tópico do Kafka no Cloud Storage no formato Parquet OU ORC.

Copiar o script de instalação do Kafka para o Cloud Storage

O script da ação de inicialização kafka.sh instala o Kafka em um cluster do Serviço Gerenciado para Apache Spark.

  1. Navegue pelo código.

    #!/bin/bash
    #    Copyright 2015 Google, Inc.
    #
    #    Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
    #    you may not use this file except in compliance with the License.
    #    You may obtain a copy of the License at
    #
    #        http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
    #
    #    Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
    #    distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
    #    WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
    #    See the License for the specific language governing permissions and
    #    limitations under the License.
    #
    # This script installs Apache Kafka (http://kafka.apache.org) on a Google Cloud
    # Dataproc cluster.
    
    set -euxo pipefail
    
    readonly ZOOKEEPER_HOME=/usr/lib/zookeeper
    readonly KAFKA_HOME=/usr/lib/kafka
    readonly KAFKA_PROP_FILE='/etc/kafka/conf/server.properties'
    readonly ROLE="$(/usr/share/google/get_metadata_value attributes/dataproc-role)"
    readonly RUN_ON_MASTER="$(/usr/share/google/get_metadata_value attributes/run-on-master || echo false)"
    readonly KAFKA_ENABLE_JMX="$(/usr/share/google/get_metadata_value attributes/kafka-enable-jmx || echo false)"
    readonly KAFKA_JMX_PORT="$(/usr/share/google/get_metadata_value attributes/kafka-jmx-port || echo 9999)"
    readonly INSTALL_KAFKA_PYTHON="$(/usr/share/google/get_metadata_value attributes/install-kafka-python || echo false)"
    
    # The first ZooKeeper server address, e.g., "cluster1-m-0:2181".
    ZOOKEEPER_ADDRESS=''
    # Integer broker ID of this node, e.g., 0
    BROKER_ID=''
    
    function retry_apt_command() {
      cmd="$1"
      for ((i = 0; i < 10; i++)); do
        if eval "$cmd"; then
          return 0
        fi
        sleep 5
      done
      return 1
    }
    
    function recv_keys() {
      if [[ ${OS} == debian ]] && [[ $(echo "${DATAPROC_IMAGE_VERSION} >= 3.0" | bc -l) == 1 ]]; then
        retry_apt_command "apt-get update && apt-get install -y gnupg"
        export GNUPGHOME="$(mktemp -d)"
        trap 'rm -rf "${GNUPGHOME}"' EXIT
        gpg --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys B7B3B788A8D3785C
        mkdir -p /etc/apt/trusted.gpg.d
        gpg --export B7B3B788A8D3785C > /etc/apt/trusted.gpg.d/mysql-repo.gpg
      else
        retry_apt_command "apt-get install -y gnupg2 && \
          apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys B7B3B788A8D3785C"
      fi
    }
    
    function update_apt_get() {
      retry_apt_command "apt-get update"
    }
    
    function install_apt_get() {
      pkgs="$@"
      retry_apt_command "apt-get install -y $pkgs"
    }
    
    function err() {
      echo "[$(date +'%Y-%m-%dT%H:%M:%S%z')]: $@" >&2
      return 1
    }
    
    # Returns the list of broker IDs registered in ZooKeeper, e.g., " 0, 2, 1,".
    function get_broker_list() {
      ${KAFKA_HOME}/bin/zookeeper-shell.sh "${ZOOKEEPER_ADDRESS}" \
        <<<"ls /brokers/ids" |
        grep '\[.*\]' |
        sed 's/\[/ /' |
        sed 's/\]/,/'
    }
    
    # Waits for zookeeper to be up or time out.
    function wait_for_zookeeper() {
      for i in {1..20}; do
        if "${ZOOKEEPER_HOME}/bin/zkCli.sh" -server "${ZOOKEEPER_ADDRESS}" ls /; then
          return 0
        else
          echo "Failed to connect to ZooKeeper ${ZOOKEEPER_ADDRESS}, retry ${i}..."
          sleep 5
        fi
      done
      echo "Failed to connect to ZooKeeper ${ZOOKEEPER_ADDRESS}" >&2
      exit 1
    }
    
    # Wait until the current broker is registered or time out.
    function wait_for_kafka() {
      for i in {1..20}; do
        local broker_list=$(get_broker_list || true)
        if [[ "${broker_list}" == *" ${BROKER_ID},"* ]]; then
          return 0
        else
          echo "Kafka broker ${BROKER_ID} is not registered yet, retry ${i}..."
          sleep 5
        fi
      done
      echo "Failed to start Kafka broker ${BROKER_ID}." >&2
      exit 1
    }
    
    function install_and_configure_kafka_server() {
      # Find zookeeper list first, before attempting any installation.
      local zookeeper_client_port
      zookeeper_client_port=$(grep 'clientPort' /etc/zookeeper/conf/zoo.cfg |
        tail -n 1 |
        cut -d '=' -f 2)
    
      local zookeeper_list
      zookeeper_list=$(grep '^server\.' /etc/zookeeper/conf/zoo.cfg |
        cut -d '=' -f 2 |
        cut -d ':' -f 1 |
        sort |
        uniq |
        sed "s/$/:${zookeeper_client_port}/" |
        xargs echo |
        sed "s/ /,/g")
    
      if [[ -z "${zookeeper_list}" ]]; then
        # Didn't find zookeeper quorum in zoo.cfg, but possibly workers just didn't
        # bother to populate it. Check if YARN HA is configured.
        zookeeper_list=$(bdconfig get_property_value --configuration_file \
          /etc/hadoop/conf/yarn-site.xml \
          --name yarn.resourcemanager.zk-address 2>/dev/null)
      fi
    
      # If all attempts failed, error out.
      if [[ -z "${zookeeper_list}" ]]; then
        err 'Failed to find configured Zookeeper list; try "--num-masters=3" for HA'
      fi
    
      ZOOKEEPER_ADDRESS="${zookeeper_list%%,*}"
    
      # Install Kafka from Dataproc distro.
      install_apt_get kafka-server || dpkg -l kafka-server ||
        err 'Unable to install and find kafka-server.'
    
      mkdir -p /var/lib/kafka-logs
      chown kafka:kafka -R /var/lib/kafka-logs
    
      if [[ "${ROLE}" == "Master" ]]; then
        # For master nodes, broker ID starts from 10,000.
        if [[ "$(hostname)" == *-m ]]; then
          # non-HA
          BROKER_ID=10000
        else
          # HA
          BROKER_ID=$((10000 + $(hostname | sed 's/.*-m-\([0-9]*\)$/\1/g')))
        fi
      else
        # For worker nodes, broker ID is a random number generated less than 10000.
        # 10000 is choosen since the max broker ID allowed being set is 10000.
        BROKER_ID=$((RANDOM % 10000))
      fi
      sed -i 's|log.dirs=/tmp/kafka-logs|log.dirs=/var/lib/kafka-logs|' \
        "${KAFKA_PROP_FILE}"
      sed -i 's|^\(zookeeper\.connect=\).*|\1'${zookeeper_list}'|' \
        "${KAFKA_PROP_FILE}"
      sed -i 's,^\(broker\.id=\).*,\1'${BROKER_ID}',' \
        "${KAFKA_PROP_FILE}"
      echo -e '\nreserved.broker.max.id=100000' >>"${KAFKA_PROP_FILE}"
      echo -e '\ndelete.topic.enable=true' >>"${KAFKA_PROP_FILE}"
    
      if [[ "${KAFKA_ENABLE_JMX}" == "true" ]]; then
        sed -i '/kafka-run-class.sh/i export KAFKA_JMX_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote=true -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Djava.rmi.server.hostname=localhost -Djava.net.preferIPv4Stack=true"' /usr/lib/kafka/bin/kafka-server-start.sh
        sed -i "/kafka-run-class.sh/i export JMX_PORT=${KAFKA_JMX_PORT}" /usr/lib/kafka/bin/kafka-server-start.sh
      fi
    
      wait_for_zookeeper
    
      # Start Kafka.
      service kafka-server restart
    
      wait_for_kafka
    }
    
    function install_kafka_python_package() {
      KAFKA_PYTHON_PACKAGE="kafka-python==2.0.2"
      if [[ "${INSTALL_KAFKA_PYTHON}" != "true" ]]; then
        return
      fi
    
      if [[ "$(echo "${DATAPROC_IMAGE_VERSION} > 2.0" | bc)" -eq 1 ]]; then
        /opt/conda/default/bin/pip install "${KAFKA_PYTHON_PACKAGE}" || { sleep 10; /opt/conda/default/bin/pip install "${KAFKA_PYTHON_PACKAGE}"; }
      else
        OS=$(. /etc/os-release && echo "${ID}")
        if [[ "${OS}" == "rocky" ]]; then
          yum install -y python2-pip
        else
          apt-get install -y python-pip
        fi
        pip2 install "${KAFKA_PYTHON_PACKAGE}" || { sleep 10; pip2 install "${KAFKA_PYTHON_PACKAGE}"; } || { sleep 10; pip install "${KAFKA_PYTHON_PACKAGE}"; }
      fi
    }
    
    function remove_old_backports {
      # This script uses 'apt-get update' and is therefore potentially dependent on
      # backports repositories which have been archived.  In order to mitigate this
      # problem, we will remove any reference to backports repos older than oldstable
    
      # https://github.com/GoogleCloudDataproc/initialization-actions/issues/1157
      oldstable=$(curl -s https://deb.debian.org/debian/dists/oldstable/Release | awk '/^Codename/ {print $2}');
      stable=$(curl -s https://deb.debian.org/debian/dists/stable/Release | awk '/^Codename/ {print $2}');
    
      matched_files="$(grep -rsil '\-backports' /etc/apt/sources.list*)"
      if [[ -n "$matched_files" ]]; then
        for filename in "$matched_files"; do
          grep -e "$oldstable-backports" -e "$stable-backports" "$filename" || \
            sed -i -e 's/^.*-backports.*$//' "$filename"
        done
      fi
    }
    
    function main() {
      OS=$(. /etc/os-release && echo "${ID}")
      if [[ ${OS} == debian ]] && [[ $(echo "${DATAPROC_IMAGE_VERSION} <= 2.1" | bc -l) == 1 ]]; then
        remove_old_backports
      fi
      recv_keys || err 'Unable to receive keys.'
      update_apt_get || err 'Unable to update packages lists.'
      install_kafka_python_package
    
      # Only run the installation on workers; verify zookeeper on master(s).
      if [[ "${ROLE}" == 'Master' ]]; then
        service zookeeper-server status ||
          err 'Required zookeeper-server not running on master!'
        if [[ "${RUN_ON_MASTER}" == "true" ]]; then
          # Run installation on masters.
          install_and_configure_kafka_server
        else
          # On master nodes, just install kafka command-line tools and libs but not
          # kafka-server.
          install_apt_get kafka ||
            err 'Unable to install kafka libraries on master!'
        fi
      else
        # Run installation on workers.
        install_and_configure_kafka_server
      fi
    }
    
    main
    

  2. Copie o script da ação de inicialização kafka.sh para o bucket do Cloud Storage. Esse script instala o Kafka em um cluster do Serviço Gerenciado para Apache Spark.

    1. Abra o Cloud Shell e execute o seguinte comando:

      gcloud storage cp gs://goog-dataproc-initialization-actions-REGION/kafka/kafka.sh gs://BUCKET_NAME/scripts/
      

      Faça as seguintes substituições:

      • REGION: kafka.sh é armazenado em buckets públicos com tags regionais no Cloud Storage. Especifique uma região do Compute Engine geograficamente próxima (por exemplo, us-central1).
      • BUCKET_NAME: o nome do bucket do Cloud Storage.

Criar um cluster do Managed Service for Apache Spark Kafka

  1. Abra o Cloud Shell e execute o comando gcloud dataproc clusters create a seguir para criar um cluster de alta disponibilidade do Managed Service for Apache Spark que instala os componentes do Kafka e do ZooKeeper:

    gcloud dataproc clusters create KAFKA_CLUSTER \
        --project=PROJECT_ID \
        --region=REGION \
        --image-version=2.1-debian11 \
        --num-masters=3 \
        --enable-component-gateway \
        --initialization-actions=gs://BUCKET_NAME/scripts/kafka.sh
    

    Observações:

    • KAFKA_CLUSTER: o nome do cluster, que precisa ser exclusivo em um projeto. O nome precisa começar com uma letra minúscula e pode conter até 51 letras minúsculas, números e hífens. Ele não pode terminar com um hífen. O nome de um cluster excluído pode ser reutilizado.
    • PROJECT_ID: o projeto a ser associado a este cluster.
    • REGION: a região do Compute Engine em que o cluster vai estar localizado, como us-central1.
      • É possível adicionar a flag opcional --zone=ZONE para especificar uma zona dentro da região especificada, como us-central1-a. Se você não especificar uma zona, o recurso de posicionamento automático de zona do Managed Service for Apache Spark vai selecionar uma zona com a região especificada.
    • --image-version: versão da imagem do Managed Service for Apache Spark 2.1-debian11 é recomendada para este tutorial. Observação: cada versão de imagem contém um conjunto de componentes pré-instalados, incluindo o componente Hive usado neste tutorial (consulte Versões de imagem compatíveis do Managed Service for Apache Spark).
    • --num-master: 3 nós mestres criam um cluster de alta disponibilidade. O componente Zookeeper, necessário para o Kafka, é pré-instalado em um cluster de alta disponibilidade.
    • --enable-component-gateway: ativa o Managed Service for Apache Spark Component Gateway.
    • BUCKET_NAME: o nome do bucket do Cloud Storage que contém o script de inicialização /scripts/kafka.sh (consulte Copiar o script de instalação do Kafka para o Cloud Storage).

Criar um tópico custdata do Kafka

Para criar um tópico do Kafka no cluster do Serviço Gerenciado para Apache Spark Kafka:

  1. Use o utilitário SSH para abrir uma janela de terminal na VM mestre do cluster.

  2. Crie um tópico custdata do Kafka.

    /usr/lib/kafka/bin/kafka-topics.sh \
        --bootstrap-server KAFKA_CLUSTER-w-0:9092 \
        --create --topic custdata
    

    Observações:

    • KAFKA_CLUSTER: insira o nome do cluster do Kafka. -w-0:9092 significa o agente do Kafka em execução na porta 9092 no nó worker-0.

    • É possível executar os seguintes comandos depois de criar o tópico custdata:

      # List all topics.
      /usr/lib/kafka/bin/kafka-topics.sh \
          --bootstrap-server KAFKA_CLUSTER-w-0:9092 \
          --list
      
      # Consume then display topic data. /usr/lib/kafka/bin/kafka-console-consumer.sh \     --bootstrap-server KAFKA_CLUSTER-w-0:9092 \     --topic custdata
      # Count the number of messages in the topic. /usr/lib/kafka/bin/kafka-run-class.sh kafka.tools.GetOffsetShell \     --broker-list KAFKA_CLUSTER-w-0:9092 \     --topic custdata
      # Delete topic. /usr/lib/kafka/bin/kafka-topics.sh \     --bootstrap-server KAFKA_CLUSTER-w-0:9092 \     --delete --topic custdata

Publicar conteúdo no tópico custdata do Kafka

O script a seguir usa a ferramenta kafka-console-producer.sh do Kafka para gerar dados fictícios de clientes no formato CSV.

  1. Copie e cole o script no terminal SSH do nó mestre do cluster do Kafka. Pressione <return> para executar o script.

    for i in {1..10000}; do \
    custname="cust name${i}"
    uuid=$(dbus-uuidgen)
    age=$((45 + $RANDOM % 45))
    amount=$(echo "$(( $RANDOM % 99999 )).$(( $RANDOM % 99 ))")
    message="${uuid}:${custname},${age},${amount}"
    echo ${message}
    done | /usr/lib/kafka/bin/kafka-console-producer.sh \
    --broker-list KAFKA_CLUSTER-w-0:9092 \
    --topic custdata \
    --property "parse.key=true" \
    --property "key.separator=:"
    

    Observações:

    • KAFKA_CLUSTER: o nome do cluster do Kafka.
  2. Execute o seguinte comando do Kafka para confirmar se o tópico custdata contém 10.000 mensagens.

    /usr/lib/kafka/bin/kafka-run-class.sh kafka.tools.GetOffsetShell \
    --broker-list KAFKA_CLUSTER-w-0:9092 \
    --topic custdata
    

    Observações:

    • KAFKA_CLUSTER: o nome do cluster do Kafka.

    Saída esperada:

    custdata:0:10000
    

Criar tabelas do Hive no Cloud Storage

Crie tabelas do Hive para receber dados de tópicos do Kafka transmitidos. Siga as etapas abaixo para criar tabelas do Hive cust_parquet (parquet) e cust_orc (ORC) no bucket do Cloud Storage.

  1. Insira seu BUCKET_NAME no script a seguir, copie e cole o script no terminal SSH no nó mestre do cluster do Kafka e pressione <return> para criar um script ~/hivetables.hql (linguagem de consulta do Hive).

    Você vai executar o script ~/hivetables.hql na próxima etapa para criar tabelas do Hive em parquet e ORC no bucket do Cloud Storage.

    cat > ~/hivetables.hql <<EOF
    drop table if exists cust_parquet;
    create external table if not exists cust_parquet
    (uuid string, custname string, age string, amount string)
    row format delimited fields terminated by ','
    stored as parquet
    location "gs://BUCKET_NAME/tables/cust_parquet";
    

    drop table if exists cust_orc; create external table if not exists cust_orc (uuid string, custname string, age string, amount string) row format delimited fields terminated by ',' stored as orc location "gs://BUCKET_NAME/tables/cust_orc"; EOF
  2. No terminal SSH do nó mestre do cluster do Kafka, envie o job do Hive ~/hivetables.hql para criar cust_parquet (parquet) e cust_orc (ORC) tabelas do Hive no bucket do Cloud Storage.

    gcloud dataproc jobs submit hive \
        --cluster=KAFKA_CLUSTER \
        --region=REGION \
        -f ~/hivetables.hql
    

    Observações:

    • O componente Hive já vem instalado no cluster do Serviço gerenciado para Apache Spark Kafka. Consulte versões de lançamento 2.1.x para uma lista das versões do componente Hive incluídas em imagens 2.1 lançadas recentemente.
    • KAFKA_CLUSTER: o nome do cluster do Kafka.
    • REGION: a região em que o cluster do Kafka está localizado.

Transmitir Kafka custdata para tabelas do Hive

  1. Execute o comando a seguir no terminal SSH do nó mestre do cluster do Kafka para instalar a biblioteca kafka-python. Um cliente do Kafka é necessário para transmitir dados de tópicos do Kafka para o Cloud Storage.
    pip install kafka-python
    
  2. Insira seu BUCKET_NAME, copie e cole o seguinte código do PySpark no terminal SSH no nó mestre do cluster do Kafka e pressione <return> para criar um arquivo streamdata.py.

    O script se inscreve no tópico custdata do Kafka e transmite os dados para as tabelas do Hive no Cloud Storage. O formato de saída, que pode ser parquet ou ORC, é transmitido ao script como um parâmetro.

    cat > streamdata.py <<EOF
    #!/bin/python
    
    import sys
    from pyspark.sql.functions import *
    from pyspark.sql.types import *
    from pyspark.sql import SparkSession
    from kafka import KafkaConsumer
    
    def getNameFn (data): return data.split(",")[0]
    def getAgeFn  (data): return data.split(",")[1]
    def getAmtFn  (data): return data.split(",")[2]
    
    def main(cluster, outputfmt):
        spark = SparkSession.builder.appName("APP").getOrCreate()
        spark.sparkContext.setLogLevel("WARN")
        Logger = spark._jvm.org.apache.log4j.Logger
        logger = Logger.getLogger(__name__)
    
        rows = spark.readStream.format("kafka") \
        .option("kafka.bootstrap.servers", cluster+"-w-0:9092").option("subscribe", "custdata") \
        .option("startingOffsets", "earliest")\
        .load()
    
        getNameUDF = udf(getNameFn, StringType())
        getAgeUDF  = udf(getAgeFn,  StringType())
        getAmtUDF  = udf(getAmtFn,  StringType())
    
        logger.warn("Params passed in are cluster name: " + cluster + "  output format(sink): " + outputfmt)
    
        query = rows.select (col("key").cast("string").alias("uuid"),\
            getNameUDF      (col("value").cast("string")).alias("custname"),\
            getAgeUDF       (col("value").cast("string")).alias("age"),\
            getAmtUDF       (col("value").cast("string")).alias("amount"))
    
        writer = query.writeStream.format(outputfmt)\
                .option("path","gs://BUCKET_NAME/tables/cust_"+outputfmt)\
                .option("checkpointLocation", "gs://BUCKET_NAME/chkpt/"+outputfmt+"wr") \
            .outputMode("append")\
            .start()
    
        writer.awaitTermination()
    
    if __name__=="__main__":
        if len(sys.argv) < 2:
            print ("Invalid number of arguments passed ", len(sys.argv))
            print ("Usage: ", sys.argv[0], " cluster  format")
            print ("e.g.:  ", sys.argv[0], " <cluster_name>  orc")
            print ("e.g.:  ", sys.argv[0], " <cluster_name>  parquet")
        main(sys.argv[1], sys.argv[2])
    
    EOF
    
  3. No terminal SSH do nó principal do cluster do Kafka, execute spark-submit para transmitir dados para as tabelas do Hive no Cloud Storage.

    1. Insira o nome do seu KAFKA_CLUSTER e a saída FORMAT. Em seguida, copie e cole o código abaixo no terminal SSH do nó principal do cluster do Kafka e pressione <return> para executar o código e transmitir os dados custdata do Kafka no formato Parquet para as tabelas do Hive no Cloud Storage.

      spark-submit --packages \
      org.apache.spark:spark-streaming-kafka-0-10_2.12:3.1.3,org.apache.spark:spark-sql-kafka-0-10_2.12:3.1.3 \
          --conf spark.history.fs.gs.outputstream.type=FLUSHABLE_COMPOSITE \
          --conf spark.driver.memory=4096m \
          --conf spark.executor.cores=2 \
          --conf spark.executor.instances=2 \
          --conf spark.executor.memory=6144m \
          streamdata.py KAFKA_CLUSTER FORMAT
          

      Observações:

      • KAFKA_CLUSTER: insira o nome do cluster do Kafka.
      • FORMAT: especifique parquet ou orc como o formato de saída. É possível executar o comando sucessivamente para transmitir os dois formatos para as tabelas do Hive. Por exemplo, na primeira invocação, especifique parquet para transmitir o tópico custdata do Kafka para a tabela parquet do Hive. Em seguida, na segunda invocação, especifique o formato orc para transmitir custdata para a tabela ORC do Hive.
  4. Depois que a saída padrão for interrompida no terminal SSH, o que significa que todos os custdata foram transmitidos, pressione <control-c> no terminal SSH para interromper o processo.

  5. Liste as tabelas do Hive no Cloud Storage.

    gcloud storage ls gs://BUCKET_NAME/tables/* --recursive
    

    Observações:

    • BUCKET_NAME: insira o nome do bucket do Cloud Storage que contém suas tabelas do Hive (consulte Criar tabelas do Hive).

Consultar dados transmitidos

  1. No terminal SSH do nó mestre do cluster do Kafka, execute o comando hive a seguir para contar as mensagens custdata do Kafka transmitidas nas tabelas do Hive no Cloud Storage.

    hive -e "select count(1) from TABLE_NAME"
    

    Observações:

    • TABLE_NAME: especifique cust_parquet ou cust_orc como o nome da tabela do Hive.

    Snippet de saída esperado:

...
Status: Running (Executing on YARN cluster with App id application_....)

----------------------------------------------------------------------------------------------
        VERTICES      MODE        STATUS  TOTAL  COMPLETED  RUNNING  PENDING  FAILED  KILLED
----------------------------------------------------------------------------------------------
Map 1 .......... container     SUCCEEDED      1          1        0        0       0       0
Reducer 2 ...... container     SUCCEEDED      1          1        0        0       0       0
----------------------------------------------------------------------------------------------
VERTICES: 02/02  [==========================>>] 100%  ELAPSED TIME: 9.89 s
----------------------------------------------------------------------------------------------
OK
10000
Time taken: 21.394 seconds, Fetched: 1 row(s)

Limpar

Excluir o projeto

    Excluir um projeto do Google Cloud :

    gcloud projects delete PROJECT_ID

Excluir recursos

  • Excluir o bucket:
    gcloud storage buckets delete BUCKET_NAME
  • Exclua o cluster do Kafka:
    gcloud dataproc clusters delete KAFKA_CLUSTER \
        --region=${REGION}