[Spark] 하둡 MR보다 스파크(SPARK)를 사용할 때 장점

[ 하둡 MR보다 스파크(SPARK)를 사용할 때 장점 ]

하둡MR보다 스파크(SPARK)를 사용했을 때의 대부분이 말하는 이점은 디스크 처리 기반에서 메모리 처리 기반으로 넘어오면서 연산처리 속도가 빨라졌다는 것이다.

뭐 틀린말은 아니지만 데이터 엔지니어 입장에서 뭔가 더 구체적으로 설명할 수 있어야 하지 않을까 하는 생각에 간단히 정리해 포스팅해본다.

1. 스파크(SPARK)의 연산 방식은 lazy evaluation으로 수행된다. 

Lazy evaluation(굳이 번역해 보자면 느긋한 연산 정도 되겠다)을 사용함으로써 action이 시작되는 시점에 트랜스포메이션(transformation)끼리의 연계를 파악해 실행 계획의 최적화가 가능해진다. 사용자가 입력한 변환 연산들을 즉시 수행하지 않고 모아뒀다가 가장 최적의 수행 방법을 찾아 처리하는 장점을 가진다.

여기서 말하는 최적화란 대부분 지역성(locality)에 관한 것이다. 예를 들어 물건을 사오는 심부름을 시킬 때 A상점에서 파는 물건과 B상점에서 파는 물건을 따로따로 여러 번사오게 하는 것보다 필요한 물건을 한꺼번에 주문해서 한 번 방문했을 때 필요한 물건을 한 번에 사는 것이 효율적이기 떄문이다.

사실 fist() 액션에서도 스파크는 처음 일치하는 라인이 나올 때까지만 파일을 읽을 뿐 전체 파일을 읽거나 하지 않는다.

실제로 하둡 맵리듀스 같은 시스템에서는 맵리듀스의 데이터 전달 회수를 줄이기 위해 어떤 식으로 연산을 그룹화 할지 고민하느라 개발자들이 시간을 많이 빼앗기게 된다. 맵리듀스에서 연산 개수가 많다는 것은 곧 네트워크로 데이터를 전송하는 단계가 많아짐을 의미하고 그만큼 클러스터에 부하를 가져다 줄 수 있다. 스파크(SPARK)에서는 단순한 연산 들을 많이 연결해서 사용하는 것이나 하나의 복잡한 매핑 코드를 쓰는 것이나 큰 차이가 없는데 기본적으로 스파크에서 효율적인 계획을 세워서 수행하기 때문이다. 그렇다고 해서 rdd재사용 등을 고려하지 않고 아무렇게나 프로그래밍을 해도 된다는 의미는 아니다. 따라서 스파크 사용자들은 프로그램을 더 작게 만들고, 효율적인 연산의 코드를 만들어 내야 한다는 부담에서 좀 더 자유로울 수 있다.

2. RDD 재사용을 위한 캐싱 기능

기본적으로 메모리위에 캐싱을 하여 처리를 하게 되면 디스크 처리 기반의 MR작업보다 최소 10~20배 이상 빠를 수 밖에 없다. 여러 액션에서RDD 하나를 재사용하고 싶으면 RDD.persist()를 사용하여 계속 결과를 유지하도록 할 수 있다. 첫 연산이 이루어진 후 스파크는 RDD의 내용을 메모리에 저장하게 되며(클러스터의 여러 머신들에 나뉘어서) 이후의 액션들에서 재사용할 수 있게 된다.

3. RDD는 유연한 연산 방식을 제공한다.

분산 데이터로서의 RDD(Resilient Distributed Datasets)는 문자 그대로 해석하면 "회복력을 가진 분산 데이터 집합"으로  데이터를 처리하는 과정에서 집합을 이루고 있던 데이터의 일부에 문제가 생겨도 스스로 알아서 복구할 수 있다는 의미이다.  실제로 이것은 스파크(SPARK)가 RDD를 만들어 내는 방법을 기억하고 있기 때문에 가능한 것으로 스파크는 데이터의 일부가 유실되면 어딘가에 백업해둔 데이터를 다시 불러오는 것이 아니고 데이터를 다시 만들어내는 방식으로 복구를 수행하게 됩니다.

4. 코드 간결성 및 Interactive shell

하둡 MR을 해보신 분은 알겠지만 단어들을 aggregate하는 하둡 MR소스코드는 맵과 리듀스를 만들어주어야 하기 때문에 길고 복잡할 수 밖에 없는 반면에 스파크는 람다기반의 함수형 프로그래밍 기법으로코드가 매우 간단하며, interactive shell을 사용하여 실제 쉘에서 실시간으로 데이터 변화를 확인할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.

실제로 하둡 MR 대안으로 SQL을 MapReduce로 변환해주는 Hive 프로젝트가 있어 많은 사람이 잘 사용하고 있지만, 쿼리를 최적화하기가 어렵고 속도가 더 느려지는 경우가 많다는 어려움이 있다. 스파크는 이러한 단점들을 보안하며 위와 같은 장점들로 인해 분산 처리 툴로서 많은 관심과 사랑?을 받고 있다고 볼 수 있습니다.