还剩5页未读,继续阅读
文本内容:
数据处理与分析二课题课时2课时90min知识技能目标1了解YARN的基本架构及组件,理解具,作流程2了解ZooKeeper的概念、应用场景和集群总体架构教学目标思政育人目标感受大数据处理与分析技术在现代生产生活中的巨大作用和价值,不断增强创新意识、合作意识、爱国主义情怀和民族自彖感教学重点YARN的基本架构及组件,ZooKeeper的概念、应用场景教学难点ZooKeeper的教学重难点集群总体架构教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材第1节课考勤2min一问题导入5min一传授新知28min一课堂互动10min教学设计第2节课问题导入5min一传授新知20min一课堂互动15min一课堂小结3min一作业布直2min教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课■【教师】使用文旌课堂APP培养学生的组织考勤纪律性,掌握学生的2min■【学生】按照老师要求签到出勤情况■【教师】提出以下活动通过问题导入的HDFS专注于分布式存储,MapReduce专注于分布式计算,而YARN问题导入方法,引导学生主动则负责集群资源管理和统一调度,那么YARN的基本架构和工作流程是什5min思考,激发学生的学么样的?习兴趣■【学生】思考、理解、分析■【教师】通过学生的回答引入新知,介绍分布式资源管理器通过教师的讲解YARN的基本架构和组件,以及工作流程和演不,互动以及案传授新知28min例,使学生了解分布
一、YARN基本架构及组件式资源管>【教师】提出问题理器YARN的基本YARN集群由哪些部分组成架构和组件,以及工作流程>【学生】思考、举手回答YARN集群总体上是经典的主/从master/slave架构,主要由ResourceManager NodeManagerApplicationMaster和Container组成x x>【教师】提出问题ResourceManager的主要职责是什么>【学生】思考、举手回答★【教师】总结学生的回答1接收来自客户端Client的请求2启动和管理各个应用程序的ApplicationMaster3接收来自ApplicationMaster的资源申请,并为其分配Containero4管理NodeManager,接收来自NodeManager的资源和节点健康情况汇报详见教材>【教师】利用多媒体辅助讲解NodeManagerNodeManager是集群中每个节点上的资源和任务管理器,以后台进程的形式运行它会定时向ResourceManager汇报本节点上的资源内存、CPU使用情况和各个Container的运行状态,同时会接收并处理来自ApplicationMaster的Container启动/停止等请求详见教材★【教师】利用多媒体辅助讲解Task和ContainerTask是应用程序的具体执行任务,一个应用程序可能会有多个任务例如,一个MapReduce程序可以有多个Map任务和多个Reduce任务Container是YARN中资源分配的基本单位,它封装了CPU和内存资源的一个容器,相当于是一个Task运行环境的抽象详见教材小【教师】提出以下学习任务阅读教材〃高手点拨〃部分,进一步了解Container.>【学生】自主学习、思考、理解*【教师】利用多媒体辅助讲解ApplicationMasterApplicationMaster是应用程序管理者,主要负责应用程序的管理,以后台进程的形式运行它为应用程序向ResourceManager申请资源(CPU、内存),并将资源分配给所管理应用程序的Task(详见教材)二,YARN的工作流程★【教师】利用多媒体辅助讲解YARN的工作流程
(1)客户端(Client)提交应用程序(如MapReduce程序等)至!]ResourceManager
(2)ResourceManager分配用于运行ApplicationMaster的Container,然后再与NodeManager通信,要求它在该Container中启动ApplicationMasterApplicationMaster启动后,它将负责此应用程序的整个生命周期
(3)ApplicationMaster向ResourceManager注册(注册后可以通过ResourceManager查看应用程序的运行状态)并请求运行应用程序各个Task所需的Container(资源请求是对一些Container的请求)如果符合条件,ResourceManager会分配给ApplicationMaster所需的Container(表达为Container ID和主机名)
(4)ApplicationMaster请求NodeManager使用这些Container来运行应用程序的相应Task(即将Task发布到指定的Container中运行)(详见教材)■【教师】提出以下学习任务阅读教材YARN的工作流程〃部分,根据YARN集群中应用程序的执行流程图,以小组为单位,用自己的话说一说YARN的工作流程■【学生】合作学习、思考、理解■【学生】聆听、记录、理解【教师】组织学生以小组为单位阅读“YARN的工作流程〃部分,(详见教材),用自己的话说一说YARN的工作流程?通过课堂讨论,课堂互动【学生】聆听、思考、小组讨论,由小组代表上台发表讨论结果加深学生对YARN(的工作流程的了解10■【教师】与学生一起评价各组的讨论结果第二节课■【教师】提出问题通过问题导问题导入什么是ZooKeeper,它的作用是什么?入,引导学生主5min■【学生】聆听、思考、举手回答动思考,激发学生的学习兴趣■【教师】通过学生的回答引入新的知识,介绍分布式协调服务ZooKeeper的相关知识ZooKeeper是一种分布式应用程序协调服务,主要用于解决分布式集群中应用程序的一致性问题它能提供类似文件系统的目录节点树方式的数据存储,主要用途是维护和监控所存数据的状态变化,以实现对集群的管理一.ZooKeeper简介A【教师】提出以下问题用自己的话说一说ZooKeeper主要解决的问题?*>【学生】思考、举手回答小【教师】对学生的回答进行总结通过讲授,提它可以在集群的节点间进行消息传递,协调集群中不同服务器进程间问,讨论等教学的互斥和同步操作,从而保证集群节点间的数据一致性传授新知方式,让学生了详见教材20min解分布式协调服务ZooKeeper的小【教师】提出以下学习任务:相关知识阅读教材〃提示部分,进一步了解ZooKeeper*【学生】自主学习、思考、理解*【教师】提出以下问题阅读教材相关内容说一说ZooKeeper的应用场景有哪些?>【学生】思考、举手回答小【教师】对学生的回答进行总结
1.统一命名服务
2.集群管理3分布式锁……详见教材
二、ZooKeeper的应用场景A【教师】利用多媒体辅助讲解ZooKeeper的应用场景
1.统一命名服务利用ZooKeeper中的树形分层结构,可以把系统中的各种服务的名称、地址及目录信息存放在ZooKeeper中,需要的时候去ZooKeeper中读取就可以了
2.集群管理ZooKeeper能够很容易地实现集群管理的功能,如有多台服务器组成一个服务集群,那么必须要有一个〃总管〃知道当前集群中每台机器的服务状态,一旦有服务器不能提供服务,集群中其他服务器必须知道,从而做出调整,重新分配服务策略
3.分布式锁在一个分布式环境中,为了提高可靠性,集群的每台服务器上都部署着同样的服务但是一个常见的问题就是,如果集群中的每台服务器都进行同一件事情的话,它们相互之间就要协调,编程起来将非常复杂(详见教材)小【教师】提出以下学习任务阅读教材〃知识库〃部分,进一步了解ZooKeeper应用场景★【学生】自主学习、思考、理解
三、ZooKeeper集群的总体架构★【教师】利用多媒体辅助讲解ZooKeeper集群的总体架构ZooKeeper集群由一组服务器(Server)节点组成,在这些服务器节点中有一个节点的角色为Leader,其他节点的角色通常为Follower当客户端(Client)连接至(]oZooKeeper集群并执行写请求时,这些请求首先会被发送到Leader节点(详见教材)【学生】聆听、记录理解通过课堂互■【教师】组织学生以小组为单位阅读〃筑梦科研〃部分,说动,培养学生课堂互动一说对你有什么启示的爱国之情,()15min■【学生】4综合作,互幅疏,由组K上台说明艇频点启发学生■【教师】与学生一起评价各组的观点好好学习,为祖国效力■【教师】简要总结本节课的要点总结知识点,本节课学习了分布式资源管理器YARN的基本架构和_L作流程,分巩固学生对分布布式协调服务ZooKeeper的应用场景和集群架构希望大家在课下多复习,课堂小结3min式资源管理器巩固所学知识YARN和分布式协调服务■【学生】总结回顾知识点ZooKeeper相关知识的印象■【教师】布置课后作业通过课后作业请根据课堂知识,完成本章节课后相关习题作业布置2min复习巩固学到的■【学生】完成课后任务知识本节课效果不错,学生积极提问与老师交流在课堂教学中,教师的作用是不能忽视的,教师主动由〃站在讲台上〃,变为〃走到学生中去〃,使自己成为学生中的一员,与学生共教学反思同探讨学习中的问题,以交流、合作、商讨的口闩与学生交流心得、体会,这样学生会亲其师,信其道遇到什么问题都愿意与老师讲。