Bigtable Spark-Connector verwenden

Mit dem Bigtable Spark-Connector können Sie Daten in Bigtable lesen und schreiben. Sie können Daten aus Ihrer Spark-Anwendung mit Spark SQL und DataFrames lesen. Die folgenden Bigtable-Vorgänge werden mit dem Bigtable Spark-Connector unterstützt:

  • Daten schreiben
  • Daten lesen
  • Neue Tabelle erstellen

In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie eine Spark SQL-DataFrames-Tabelle in eine Bigtable-Tabelle konvertieren und dann eine JAR-Datei kompilieren und erstellen, um einen Spark-Job zu übergeben.

Supportstatus für Spark und Scala

Der Bigtable Spark-Connector unterstützt die folgenden Scala-Versionen:

Der Bigtable Spark-Connector unterstützt die folgenden Spark-Versionen:

Der Bigtable Spark-Connector unterstützt die folgenden Dataproc-Versionen:

Kosten berechnen

Wenn Sie eine der folgenden kostenpflichtigen Komponenten von Google Cloudverwenden, werden Ihnen die von Ihnen genutzten Ressourcen in Rechnung gestellt:

  • Bigtable (die Verwendung des Bigtable-Emulators ist kostenlos)
  • Dataproc
  • Cloud Storage

Die Dataproc-Preise gelten für die Verwendung von Dataproc in Compute Engine-Clustern. Die Preise für Dataproc Serverless gelten für Arbeitslasten und Sitzungen, die in Dataproc Serverless für Spark ausgeführt werden.

Mit dem Preisrechner können Sie eine Kostenschätzung für Ihre voraussichtliche Nutzung vornehmen.

Hinweise

Erfüllen Sie die folgenden Voraussetzungen, bevor Sie den Bigtable Spark-Connector verwenden.

Erforderliche Rollen

Bitten Sie Ihren Administrator, Ihnen die folgenden IAM-Rollen für Ihr Projekt zuzuweisen, um die Berechtigungen zu erhalten, die Sie zur Verwendung des Bigtable Spark-Connectors benötigen:

  • Bigtable-Administrator (roles/bigtable.admin)(optional): Ermöglicht das Lesen oder Schreiben von Daten und das Erstellen einer neuen Tabelle.
  • Bigtable-Nutzer (roles/bigtable.user): Mit dieser Rolle können Sie Daten lesen oder schreiben, aber keine neue Tabelle erstellen.

Weitere Informationen zum Zuweisen von Rollen finden Sie unter Zugriff auf Projekte, Ordner und Organisationen verwalten.

Sie können die erforderlichen Berechtigungen auch über benutzerdefinierte Rollen oder andere vordefinierte Rollen erhalten.

Wenn Sie Dataproc oder Cloud Storage verwenden, sind möglicherweise zusätzliche Berechtigungen erforderlich. Weitere Informationen finden Sie unter Dataproc-Berechtigungen und Cloud Storage-Berechtigungen.

Spark einrichten

Neben dem Erstellen einer Bigtable-Instanz müssen Sie auch Ihre Spark-Instanz einrichten. Sie können dies lokal tun oder eine der folgenden Optionen auswählen, um Spark mit Dataproc zu verwenden:

  • Dataproc-Cluster
  • Dataproc Serverless

Weitere Informationen zur Auswahl zwischen einem Dataproc-Cluster und einer serverlosen Option finden Sie in der Dokumentation Dataproc Serverless für Spark im Vergleich zu Dataproc in Compute Engine .

Connector-JAR-Datei herunterladen

Den Quellcode des Bigtable Spark-Connectors mit Beispielen finden Sie im GitHub-Repository des Bigtable Spark-Connectors.

Je nach Spark-Einrichtung können Sie so auf die JAR-Datei zugreifen:

  • Wenn Sie PySpark lokal ausführen, sollten Sie die JAR-Datei des Connectors vom Cloud Storage-Speicherort gs://spark-lib/bigtable/spark-bigtable_SCALA_VERSION-CONNECTOR_VERSION.jar herunterladen.

    Ersetzen Sie SCALA_VERSION durch 2.12 oder 2.13, die einzigen unterstützten Scala-Versionen, und ersetzen Sie CONNECTOR_VERSION durch die Connector-Version, die Sie verwenden möchten.

  • Verwenden Sie für Dataproc-Cluster oder die serverlose Option die neueste JAR-Datei als Artefakt, das in Ihre Scala- oder Java-Spark-Anwendungen eingefügt werden kann. Weitere Informationen zur Verwendung der JAR-Datei als Artefakt finden Sie unter Abhängigkeiten verwalten.

  • Wenn Sie Ihren PySpark-Job an Dataproc senden, verwenden Sie das gcloud dataproc jobs submit pyspark --jars-Flag, um den URI für den Speicherort der JAR-Datei in Cloud Storage festzulegen, z. B. gs://spark-lib/bigtable/spark-bigtable_SCALA_VERSION-CONNECTOR_VERSION.jar.

Compute-Typ ermitteln

Für schreibgeschützte Jobs können Sie serverloses Computing von Data Boost verwenden, um die Cluster, die Ihre Anwendungen bereitstellen, nicht zu beeinträchtigen. Ihre Spark-Anwendung muss Version 1.1.0 oder höher des Spark-Connectors verwenden, um Data Boost nutzen zu können.

Wenn Sie Data Boost verwenden möchten, müssen Sie ein Data Boost-Anwendungsprofil erstellen und dann die Anwendungsprofil-ID für die spark.bigtable.app_profile.id-Spark-Option angeben, wenn Sie Ihrer Spark-Anwendung die Bigtable-Konfiguration hinzufügen. Wenn Sie bereits ein Anwendungsprofil für Ihre Spark-Lesejobs erstellt haben und es weiterhin verwenden möchten, ohne den Anwendungscode zu ändern, können Sie das Anwendungsprofil in ein Data Boost-Anwendungsprofil umwandeln. Weitere Informationen finden Sie unter App-Profil umwandeln.

Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über Bigtable Data Boost.

Bei Jobs, die Lese- und Schreibvorgänge umfassen, können Sie die Clusterknoten Ihrer Instanz für das Computing verwenden, indem Sie ein Standardanwendungsprofil in Ihrer Anfrage angeben.

Anwendungsprofil ermitteln oder erstellen

Wenn Sie keine ID für das Anwendungsprofil angeben, verwendet der Connector das Standard-Anwendungsprofil.

Wir empfehlen, für jede ausgeführte Anwendung, einschließlich Ihrer Spark-Anwendung, ein eigenes App-Profil zu verwenden. Weitere Informationen zu Anwendungsprofiltypen und ‑einstellungen finden Sie unter Anwendungsprofile – Übersicht. Eine Anleitung finden Sie unter Anwendungsprofile erstellen und konfigurieren.

Bigtable-Konfiguration zu Ihrer Spark-Anwendung hinzufügen

Fügen Sie Ihrer Spark-Anwendung die Spark-Optionen hinzu, mit denen Sie mit Bigtable interagieren können.

Unterstützte Spark-Optionen

Verwenden Sie die Spark-Optionen, die im com.google.cloud.spark.bigtable-Paket verfügbar sind.

Optionsname Erforderlich Standardwert Bedeutung
spark.bigtable.project.id Ja Legen Sie die Bigtable-Projekt-ID fest.
spark.bigtable.instance.id Ja Legen Sie die Bigtable-Instanz-ID fest.
catalog Ja Legen Sie das JSON-Format fest, das das Konvertierungsformat zwischen dem SQL-ähnlichen Schema des DataFrames und dem Schema der Bigtable-Tabelle angibt.

Weitere Informationen finden Sie unter Tabellenmetadaten im JSON-Format erstellen.
spark.bigtable.app_profile.id Nein default Bigtable-App-Profil-ID festlegen.
spark.bigtable.write.timestamp.milliseconds Nein Aktuelle Systemzeit Legen Sie den Zeitstempel in Millisekunden fest, der beim Schreiben eines DataFrame in Bigtable verwendet werden soll.

Da alle Zeilen im DataFrame denselben Zeitstempel verwenden, werden Zeilen mit derselben Spalte für den Zeilenschlüssel im DataFrame als eine einzelne Version in Bigtable beibehalten, da sie denselben Zeitstempel haben.
spark.bigtable.create.new.table Nein false Auf true festgelegt, um vor dem Schreiben in Bigtable eine neue Tabelle zu erstellen.
spark.bigtable.read.timerange.start.milliseconds oder spark.bigtable.read.timerange.end.milliseconds Nein Legen Sie Zeitstempel (in Millisekunden seit der Epochenzeit) fest, um Zellen mit einem bestimmten Start- und Enddatum zu filtern.
spark.bigtable.push.down.row.key.filters Nein true Auf true setzen, um serverseitiges Filtern nach einfachem Zeilenschlüssel zu ermöglichen. Das Filtern nach zusammengesetzten Zeilenschlüsseln wird clientseitig implementiert.

Weitere Informationen finden Sie unter Eine bestimmte DataFrame-Zeile mit einem Filter lesen.
spark.bigtable.read.rows.attempt.timeout.milliseconds Nein 30 m Legen Sie die timeout-Dauer für einen Versuch zum Lesen von Zeilen fest, der einer DataFrame-Partition im Bigtable-Client für Java entspricht.
spark.bigtable.read.rows.total.timeout.milliseconds Nein 12 Std. Legen Sie die Gesamtdauer für das Zeitlimit für einen Versuch zum Lesen von Zeilen fest, der einer DataFrame-Partition im Bigtable-Client für Java entspricht.
spark.bigtable.mutate.rows.attempt.timeout.milliseconds Nein 1m Legen Sie die timeout-Dauer für einen Versuch zum Ändern von Zeilen fest, der einer DataFrame-Partition im Bigtable-Client für Java entspricht.
spark.bigtable.mutate.rows.total.timeout.milliseconds Nein 10 Min. Legen Sie die Dauer für das Gesamt--Zeitlimit für einen Versuch zum Ändern von Zeilen fest, der einer DataFrame-Partition im Bigtable-Client für Java entspricht.
spark.bigtable.batch.mutate.size Nein 100 Wird auf die Anzahl der Mutationen in jedem Batch festgelegt. Der Höchstwert, den Sie festlegen können, ist 100000.
spark.bigtable.enable.batch_mutate.flow_control Nein false Setzen Sie den Wert auf true, um die Ablaufsteuerung für Batchmutationen zu aktivieren.

Tabellen-Metadaten im JSON-Format erstellen

Das Spark SQL DataFrames-Tabellenformat muss mithilfe eines Strings im JSON-Format in eine Bigtable-Tabelle konvertiert werden. Durch dieses String-JSON-Format ist das Datenformat mit Bigtable kompatibel. Sie können das JSON-Format in Ihrem Anwendungscode mit der Option .option("catalog", catalog_json_string) übergeben.

Sehen Sie sich als Beispiel die folgende DataFrame-Tabelle und die entsprechende Bigtable-Tabelle an.

In diesem Beispiel werden die Spalten name und birthYear im DataFrame unter der Spaltenfamilie info gruppiert und in name bzw. birth_year umbenannt. Die Spalte address wird in der Spaltenfamilie location mit demselben Spaltennamen gespeichert. Die Spalte id aus dem DataFrame wird in den Bigtable-Zeilenschlüssel konvertiert.

Die Zeilenschlüssel haben in Bigtable keinen eigenen Spaltennamen. In diesem Beispiel wird id_rowkey nur verwendet, um dem Connector mitzuteilen, dass es sich um die Spalte mit dem Zeilenschlüssel handelt. Sie können einen beliebigen Namen für die Spalte mit dem Zeilenschlüssel verwenden. Achten Sie jedoch darauf, dass Sie denselben Namen verwenden, wenn Sie das Feld "rowkey":"column_name" im JSON-Format deklarieren.

DataFrame Bigtable-Tabelle = t1
Spalten Zeilenschlüssel Spaltenfamilien
Info Standort
Spalten Spalten
id name birthYear Adresse id_rowkey name birth_year Adresse

Das JSON-Format für den Katalog sieht so aus:

    """
    {
      "table": {"name": "t1"},
      "rowkey": "id_rowkey",
      "columns": {
        "id": {"cf": "rowkey", "col": "id_rowkey", "type": "string"},
        "name": {"cf": "info", "col": "name", "type": "string"},
        "birthYear": {"cf": "info", "col": "birth_year", "type": "long"},
        "address": {"cf": "location", "col": "address", "type": "string"}
      }
    }
    """

Die im JSON-Format verwendeten Schlüssel und Werte sind:

Katalogsicherheitsschlüssel Katalogwert JSON-Format
Tabelle Name der Bigtable-Tabelle. "table":{"name":"t1"}

Wenn die Tabelle nicht vorhanden ist, verwenden Sie .option("spark.bigtable.create.new.table", "true"), um eine Tabelle zu erstellen.
rowkey Name der Spalte, die als Bigtable-Zeilenschlüssel verwendet wird. Achten Sie darauf, dass der Spaltenname der DataFrame-Spalte als Zeilenschlüssel verwendet wird, z. B. id_rowkey.

Zusammengesetzte Schlüssel werden auch als Zeilenschlüssel akzeptiert. Beispiel: "rowkey":"name:address" Bei diesem Ansatz kann es zu Zeilenschlüsseln kommen, für die bei allen Leseanfragen ein vollständiger Tabellenscan erforderlich ist.
"rowkey":"id_rowkey",
Spalten Zuordnung jeder DataFrame-Spalte zur entsprechenden Bigtable-Spaltenfamilie ("cf") und zum entsprechenden Spaltennamen ("col"). Der Spaltenname kann sich vom Spaltennamen in der DataFrame-Tabelle unterscheiden. Unterstützte Datentypen sind string, long und binary. "columns": {"id": {"cf": "rowkey", "col": "id_rowkey", "type": "string"}, "name": {"cf": "info", "col": "name", "type": "string"}, "birthYear": {"cf":"info", "col": "birth_year", "type": "long"}, "address": {"cf": "location", "col": "address", "type":"string"}}"

In diesem Beispiel ist id_rowkey der Zeilenschlüssel und info und location sind die Spaltenfamilien.

Unterstützte Datentypen

Der Connector unterstützt die Verwendung der Typen string, long und binary (Byte-Array) im Katalog. Bis die Unterstützung für andere Typen wie int und float hinzugefügt wird, können Sie solche Datentypen manuell in Byte-Arrays (BinaryType von Spark SQL) konvertieren, bevor Sie den Connector verwenden, um sie in Bigtable zu schreiben.

Außerdem können Sie Avro zum Serialisieren komplexer Typen wie ArrayType verwenden. Weitere Informationen finden Sie unter Komplexe Datentypen mit Apache Avro serialisieren.

In Bigtable schreiben

Verwenden Sie die Funktion .write() und die unterstützten Optionen, um Ihre Daten in Bigtable zu schreiben.

Java

Im folgenden Code aus dem GitHub-Repository wird Java und Maven verwendet, um in Bigtable zu schreiben.

  String catalog = "{" +
        "\"table\":{\"name\":\"" + tableName + "\"," +
        "\"tableCoder\":\"PrimitiveType\"}," +
        "\"rowkey\":\"wordCol\"," +
        "\"columns\":{" +
        "\"word\":{\"cf\":\"rowkey\", \"col\":\"wordCol\", \"type\":\"string\"}," +
        "\"count\":{\"cf\":\"example_family\", \"col\":\"countCol\", \"type\":\"long\"}" +
        "}}".replaceAll("\\s+", "");



  private static void writeDataframeToBigtable(Dataset<Row> dataframe, String catalog,
        String createNewTable) {
      dataframe
          .write()
          .format("bigtable")
          .option("catalog", catalog)
          .option("spark.bigtable.project.id", projectId)
          .option("spark.bigtable.instance.id", instanceId)
          .option("spark.bigtable.create.new.table", createNewTable)
          .save();
    }

Python

Im folgenden Code aus dem GitHub-Repository wird Python verwendet, um in Bigtable zu schreiben.

  catalog = ''.join(("""{
        "table":{"name":" """ + bigtable_table_name + """
        ", "tableCoder":"PrimitiveType"},
        "rowkey":"wordCol",
        "columns":{
          "word":{"cf":"rowkey", "col":"wordCol", "type":"string"},
          "count":{"cf":"example_family", "col":"countCol", "type":"long"}
        }
        }""").split())
  

  input_data = spark.createDataFrame(data)
  print('Created the DataFrame:')
  input_data.show()

  input_data.write \
        .format('bigtable') \
        .options(catalog=catalog) \
        .option('spark.bigtable.project.id', bigtable_project_id) \
        .option('spark.bigtable.instance.id', bigtable_instance_id) \
        .option('spark.bigtable.create.new.table', create_new_table) \
        .save()
  print('DataFrame was written to Bigtable.')

  

Aus Bigtable lesen

Mit der Funktion .read() können Sie prüfen, ob die Tabelle erfolgreich in Bigtable importiert wurde.

Java

  
  private static Dataset<Row> readDataframeFromBigtable(String catalog) {
      Dataset<Row> dataframe = spark
          .read()
          .format("bigtable")
          .option("catalog", catalog)
          .option("spark.bigtable.project.id", projectId)
          .option("spark.bigtable.instance.id", instanceId)
          .load();
      return dataframe;
    }

Python

  

  records = spark.read \
        .format('bigtable') \
        .option('spark.bigtable.project.id', bigtable_project_id) \
        .option('spark.bigtable.instance.id', bigtable_instance_id) \
        .options(catalog=catalog) \
        .load()

  print('Reading the DataFrame from Bigtable:')
  records.show()

Projekt kompilieren

Generieren Sie die JAR-Datei, die zum Ausführen eines Jobs in einem Dataproc-Cluster, in Dataproc Serverless oder in einer lokalen Spark-Instanz verwendet wird. Sie können die JAR-Datei lokal kompilieren und dann damit einen Job einreichen. Der Pfad zum kompilierten JAR wird beim Einreichen eines Jobs als Umgebungsvariable PATH_TO_COMPILED_JAR festgelegt.

Dieser Schritt gilt nicht für PySpark-Anwendungen.

Abhängigkeiten verwalten

Der Bigtable Spark-Connector unterstützt die folgenden Tools zur Verwaltung von Abhängigkeiten:

JAR-Datei kompilieren

Maven

  1. Fügen Sie die spark-bigtable-Abhängigkeit in Ihre pom.xml-Datei ein.

    <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>com.google.cloud.spark.bigtable</groupId>
      <artifactId>spark-bigtable_SCALA_VERSION</artifactId>
      <version>0.1.0</version>
    </dependency>
    </dependencies>
    
  2. Fügen Sie das Maven-Shade-Plug-in in Ihre pom.xml-Datei ein, um eine Uber-JAR-Datei zu erstellen:

    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
        <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
        <version>3.2.4</version>
        <executions>
          <execution>
            <phase>package</phase>
            <goals>
              <goal>shade</goal>
            </goals>
          </execution>
        </executions>
      </plugin>
    </plugins>
    
  3. Führen Sie den Befehl mvn clean install aus, um eine JAR-Datei zu generieren.

sbt

  1. Fügen Sie der Datei build.sbt die Abhängigkeit spark-bigtable hinzu:

    libraryDependencies += "com.google.cloud.spark.bigtable" % "spark-bigtable_SCALA_VERSION" % "0.1.0{""}}"
  2. Fügen Sie das sbt-assembly-Plug-in Ihrer project/plugins.sbt- oder project/assembly.sbt-Datei hinzu, um eine Uber-JAR-Datei zu erstellen.

    addSbtPlugin("com.eed3si9n" % "sbt-assembly" % "2.1.1")
  3. Führen Sie den Befehl sbt clean assembly aus, um die JAR-Datei zu generieren.

Gradle

  1. Fügen Sie der Datei build.gradle die Abhängigkeit spark-bigtable hinzu.

    dependencies {
    implementation group: 'com.google.cloud.bigtable', name: 'spark-bigtable_SCALA_VERSION', version: '0.1.0'
    }
  2. Fügen Sie das Shadow-Plug-in in der Datei build.gradle hinzu, um eine Uber-JAR-Datei zu erstellen:

    plugins {
    id 'com.github.johnrengelman.shadow' version '8.1.1'
    id 'java'
    }
  3. Weitere Informationen zur Konfiguration und zum Kompilieren von JAR-Dateien finden Sie in der Dokumentation zum Shadow-Plug-in.

Job senden

Senden Sie einen Spark-Job mit Dataproc, Dataproc Serverless oder einer lokalen Spark-Instanz, um Ihre Anwendung zu starten.

Laufzeitumgebung festlegen

Legen Sie die folgenden Umgebungsvariablen fest:

      #Google Cloud
      export BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID=PROJECT_ID
      export BIGTABLE_SPARK_INSTANCE_ID=INSTANCE_ID
      export BIGTABLE_SPARK_TABLE_NAME=TABLE_NAME
      export BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_CLUSTER=DATAPROC_CLUSTER
      export BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_REGION=DATAPROC_REGION
      export BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_ZONE=DATAPROC_ZONE

      #Dataproc Serverless
      export BIGTABLE_SPARK_SUBNET=SUBNET
      export BIGTABLE_SPARK_GCS_BUCKET_NAME=GCS_BUCKET_NAME

      #Scala/Java
      export PATH_TO_COMPILED_JAR=PATH_TO_COMPILED_JAR

      #PySpark
      export GCS_PATH_TO_CONNECTOR_JAR=GCS_PATH_TO_CONNECTOR_JAR
      export PATH_TO_PYTHON_FILE=PATH_TO_PYTHON_FILE
      export LOCAL_PATH_TO_CONNECTOR_JAR=LOCAL_PATH_TO_CONNECTOR_JAR

Ersetzen Sie Folgendes:

  • PROJECT_ID: Die permanente Kennzeichnung des Bigtable-Projekts.
  • INSTANCE_ID: Die permanente Kennzeichnung der Bigtable-Instanz.
  • TABLE_NAME: Die permanente Kennzeichnung der Tabelle.
  • DATAPROC_CLUSTER: Die permanente Kennzeichnung des Dataproc-Clusters.
  • DATAPROC_REGION: Die Dataproc-Region, die einen der Cluster in Ihrer Dataproc-Instanz enthält, z. B. northamerica-northeast2.
  • DATAPROC_ZONE: Die Zone, in der der Dataproc-Cluster ausgeführt wird.
  • SUBNET: Der vollständige Ressourcenpfad des Subnetzes.
  • GCS_BUCKET_NAME: Der Cloud Storage-Bucket zum Hochladen von Spark-Workload-Abhängigkeiten.
  • PATH_TO_COMPILED_JAR: Der vollständige oder relative Pfad zur kompilierten JAR-Datei, z. B. /path/to/project/root/target/<compiled_JAR_name> für Maven.
  • GCS_PATH_TO_CONNECTOR_JAR: Der gs://spark-lib/bigtable Cloud Storage-Bucket, in dem sich die Datei spark-bigtable_SCALA_VERSION-CONNECTOR_VERSION.jar befindet.
  • PATH_TO_PYTHON_FILE: Bei PySpark-Anwendungen der Pfad zur Python-Datei, die zum Schreiben von Daten in Bigtable und zum Lesen von Daten aus Bigtable verwendet wird.
  • LOCAL_PATH_TO_CONNECTOR_JAR: Für PySpark-Anwendungen der Pfad zur heruntergeladenen JAR-Datei des Bigtable Spark-Connectors.

Spark-Job senden

Führen Sie für Dataproc-Instanzen oder Ihre lokale Spark-Einrichtung einen Spark-Job aus, um Daten in Bigtable hochzuladen.

Dataproc-Cluster

Verwenden Sie die kompilierte JAR-Datei und erstellen Sie einen Dataproc-Clusterjob, der Daten aus Bigtable liest und in Bigtable schreibt.

  1. Erstellen Sie einen Dataproc-Cluster. Im folgenden Beispiel wird ein Beispielbefehl zum Erstellen eines Dataproc 2.0-Clusters mit Debian 10, zwei Worker-Knoten und Standardkonfigurationen gezeigt.

    gcloud dataproc clusters create \
      $BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_CLUSTER --region $BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_REGION \
      --zone $BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_ZONE \
      --master-machine-type n2-standard-4 --master-boot-disk-size 500 \
      --num-workers 2 --worker-machine-type n2-standard-4 --worker-boot-disk-size 500 \
      --image-version 2.0-debian10 --project $BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID
    
  2. Senden Sie einen Job.

    Scala/Java

    Im folgenden Beispiel wird die Klasse spark.bigtable.example.WordCount gezeigt, die die Logik zum Erstellen einer Testtabelle in DataFrame, zum Schreiben der Tabelle in Bigtable und zum Zählen der Anzahl der Wörter in der Tabelle enthält.

        gcloud dataproc jobs submit spark \
        --cluster=$BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_CLUSTER \
        --region=$BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_REGION \
        --class=spark.bigtable.example.WordCount \
        --jar=$PATH_TO_COMPILED_JAR \
        -- \
        $BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID \
        $BIGTABLE_SPARK_INSTANCE_ID \
        $BIGTABLE_SPARK_TABLE_NAME \
    

    PySpark

        gcloud dataproc jobs submit pyspark \
        --cluster=$BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_CLUSTER \
        --region=$BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_REGION \
        --jars=$GCS_PATH_TO_CONNECTOR_JAR \
        --properties='spark.jars.packages=org.slf4j:slf4j-reload4j:1.7.36' \
        $PATH_TO_PYTHON_FILE \
        -- \
        --bigtableProjectId=$BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID \
        --bigtableInstanceId=$BIGTABLE_SPARK_INSTANCE_ID \
        --bigtableTableName=$BIGTABLE_SPARK_TABLE_NAME \
    

Dataproc Serverless

Verwenden Sie die kompilierte JAR-Datei und erstellen Sie einen Dataproc-Job, der Daten mit einer serverlosen Dataproc-Instanz in Bigtable liest und schreibt.

Scala/Java

  gcloud dataproc batches submit spark \
  --region=$BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_REGION \
  --subnet=$BIGTABLE_SPARK_SUBNET --version=1.1 \
  --deps-bucket=gs://$BIGTABLE_SPARK_GCS_BUCKET_NAME --jar=$PATH_TO_COMPILED_JAR \
  --  \
  $BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID \
  $BIGTABLE_SPARK_INSTANCE_ID \
  $BIGTABLE_SPARK_TABLE_NAME

PySpark

  gcloud dataproc batches submit pyspark $PATH_TO_PYTHON_FILE \
  --region=$BIGTABLE_SPARK_DATAPROC_REGION \
  --subnet=$BIGTABLE_SPARK_SUBNET --version=1.1 \
  --deps-bucket=gs://$BIGTABLE_SPARK_GCS_BUCKET_NAME \
  --jars=$GCS_PATH_TO_CONNECTOR_JAR \
  --properties='spark.jars.packages=org.slf4j:slf4j-reload4j:1.7.36' \
  -- \
  --bigtableProjectId=$BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID \
  --bigtableInstanceId=$BIGTABLE_SPARK_INSTANCE_ID \
  --bigtableTableName=$BIGTABLE_SPARK_TABLE_NAME

Lokale Spark-Aufgabe

Verwenden Sie die heruntergeladene JAR-Datei und erstellen Sie einen Spark-Job, der Daten mit einer lokalen Spark-Instanz aus Bigtable liest und in Bigtable schreibt. Sie können den Spark-Job auch mit dem Bigtable-Emulator senden.

Bigtable-Emulator verwenden

Wenn Sie den Bigtable-Emulator verwenden möchten, gehen Sie so vor:

  1. Verwenden Sie den folgenden Befehl, um den Emulator zu starten:

    gcloud beta emulators bigtable start
    

    Standardmäßig wählt der Emulator localhost:8086 aus.

  2. Legen Sie die Umgebungsvariable BIGTABLE_EMULATOR_HOST fest:

    export BIGTABLE_EMULATOR_HOST=localhost:8086
    
  3. Spark-Job senden

Weitere Informationen zur Verwendung des Bigtable-Emulators finden Sie unter Mit dem Emulator testen.

Spark-Job senden

Verwenden Sie den Befehl spark-submit, um einen Spark-Job zu senden, unabhängig davon, ob Sie einen lokalen Bigtable-Emulator verwenden.

Scala/Java

  spark-submit $PATH_TO_COMPILED_JAR \
  $BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID \
  $BIGTABLE_SPARK_INSTANCE_ID \
  $BIGTABLE_SPARK_TABLE_NAME

PySpark

  spark-submit \
  --jars=$LOCAL_PATH_TO_CONNECTOR_JAR \
  --packages=org.slf4j:slf4j-reload4j:1.7.36 \
  $PATH_TO_PYTHON_FILE \
  --bigtableProjectId=$BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID \
  --bigtableInstanceId=$BIGTABLE_SPARK_INSTANCE_ID \
  --bigtableTableName=$BIGTABLE_SPARK_TABLE_NAME

Tabellendaten prüfen

Führen Sie den folgenden cbt-Befehlszeilenbefehl aus, um zu prüfen, ob die Daten in Bigtable geschrieben wurden. Die cbt CLI ist eine Komponente der Google Cloud CLI. Weitere Informationen finden Sie in der Übersicht über das cbt-CLI.

    cbt -project=$BIGTABLE_SPARK_PROJECT_ID -instance=$BIGTABLE_SPARK_INSTANCE_ID \
    read $BIGTABLE_SPARK_TABLE_NAME

Zusätzliche Lösungen

Verwenden Sie den Bigtable Spark-Connector für bestimmte Lösungen, z. B. zum Serialisieren komplexer Spark SQL-Typen, zum Lesen bestimmter Zeilen und zum Generieren von clientseitigen Messwerten.

Bestimmte DataFrame-Zeile mit einem Filter lesen

Wenn Sie DataFrames zum Lesen aus Bigtable verwenden, können Sie einen Filter angeben, um nur bestimmte Zeilen zu lesen. Einfache Filter wie ==, <= und startsWith für die Zeilenschlüsselspalte werden serverseitig angewendet, um einen vollständigen Tabellenscan zu vermeiden. Filter für zusammengesetzte Zeilenschlüssel oder komplexe Filter wie der LIKE-Filter für die Spalte mit dem Zeilenschlüssel werden auf der Clientseite angewendet.

Wenn Sie große Tabellen lesen, empfehlen wir, einfache Zeilenschlüsselfilter zu verwenden, um einen vollständigen Tabellenscan zu vermeiden. Die folgende Beispielanweisung zeigt, wie mit einem einfachen Filter gelesen wird. Achten Sie darauf, dass Sie in Ihrem Spark-Filter den Namen der DataFrame-Spalte verwenden, die in den Zeilenschlüssel konvertiert wird:

    dataframe.filter("id == 'some_id'").show()
  

Verwenden Sie beim Anwenden eines Filters den DataFrame-Spaltennamen anstelle des Bigtable-Tabellenspaltennamens.

Komplexe Datentypen mit Apache Avro serialisieren

Der Bigtable Spark-Connector unterstützt die Verwendung von Apache Avro zum Serialisieren komplexer Spark SQL-Typen wie ArrayType, MapType oder StructType. Apache Avro bietet Datenserialisierung für Datensätze, die häufig zum Verarbeiten und Speichern komplexer Datenstrukturen verwendet werden.

Verwenden Sie eine Syntax wie "avro":"avroSchema", um anzugeben, dass eine Spalte in Bigtable mit Avro codiert werden soll. Sie können .option("avroSchema", avroSchemaString) dann beim Lesen aus oder Schreiben in Bigtable verwenden, um das Avro-Schema für diese Spalte im Stringformat anzugeben. Sie können verschiedene Optionsnamen verwenden, z. B. "anotherAvroSchema" für verschiedene Spalten, und Avro-Schemas für mehrere Spalten übergeben.

def catalogWithAvroColumn = s"""{
                    |"table":{"name":"ExampleAvroTable"},
                    |"rowkey":"key",
                    |"columns":{
                    |"col0":{"cf":"rowkey", "col":"key", "type":"string"},
                    |"col1":{"cf":"cf1", "col":"col1", "avro":"avroSchema"}
                    |}
                    |}""".stripMargin

Clientseitige Messwerte verwenden

Da der Bigtable Spark-Connector auf dem Bigtable-Client für Java basiert, sind clientseitige Messwerte im Connector standardmäßig aktiviert. Weitere Informationen zum Zugriff auf diese Messwerte und zur Interpretation finden Sie in der Dokumentation zu clientseitigen Messwerten.

Bigtable-Client für Java mit RDD-Funktionen auf niedriger Ebene verwenden

Da der Bigtable Spark-Connector auf dem Bigtable-Client für Java basiert, können Sie den Client direkt in Ihren Spark-Anwendungen verwenden und verteilte Lese- oder Schreibanfragen in den RDD-Funktionen auf niedriger Ebene wie mapPartitions und foreachPartition ausführen.

Wenn Sie die Bigtable-Clientklassen für Java verwenden möchten, hängen Sie das Präfix com.google.cloud.spark.bigtable.repackaged an die Paketnamen an. Verwenden Sie beispielsweise com.google.cloud.spark.bigtable.repackaged.com.google.cloud.bigtable.data.v2.BigtableDataClient anstelle von com.google.cloud.bigtable.data.v2.BigtableDataClient.

Weitere Informationen zum Bigtable-Client für Java finden Sie unter Bigtable-Client für Java.

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