Apache Zeppelin结合Apache Airflow使用1

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Apache Zeppelin结合Apache Airflow使用1

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前言

之前学了Zeppelin的使用，今天开始结合Airflow串任务。

Apache Airflow和Apache Zeppelin是两个不同的工具，各自用于不同的目的。Airflow用于编排和调度工作流，而Zeppelin是一个交互式数据分析和可视化的笔记本工具。虽然它们有不同的主要用途，但可以结合使用以满足一些复杂的数据处理和分析需求。

下面是一些结合使用Airflow和Zeppelin的方式：

  1. Airflow调度Zeppelin Notebooks:

    • 使用Airflow编写调度任务，以便在特定时间或事件触发时运行Zeppelin笔记本。
    • 在Airflow中使用Zeppelin的REST API或CLI命令来触发Zeppelin笔记本的执行。

  2. 数据流管道:

    • 使用Airflow编排数据处理和转换任务，例如从数据源提取数据、清理和转换数据。
    • 在Zeppelin中创建笔记本，用于进一步的数据分析、可视化和报告生成。
    • Airflow任务完成后，触发Zeppelin笔记本执行以基于最新数据执行分析。

  3. 参数传递:

    • 通过Airflow参数传递，将一些参数值传递给Zeppelin笔记本，以便在不同任务之间共享信息。
    • Zeppelin笔记本可以从Airflow任务中获取参数值，以适应特定的数据分析需求。

  4. 日志和监控:

    • 使用Airflow监控工作流的运行情况，查看任务的日志和执行状态。
    • 在Zeppelin中记录和可视化Airflow工作流的关键指标，以获得更全面的工作流性能洞察。

  5. 整合数据存储:

    • Airflow可以用于从不同数据源中提取数据，然后将数据传递给Zeppelin进行进一步的分析。
    • Zeppelin可以使用Airflow任务生成的数据，进行更深入的数据挖掘和分析。

结合使用Airflow和Zeppelin能够充分发挥它们各自的优势，实现更全面、可控和可视化的数据处理和分析工作流。

一、安装Airflow

安装参考：
https://airflow.apache.org/docs/apache-airflow/stable/start.html

CentOS 7.9安装后启动会报错，还需要配置下sqlite，参考：https://airflow.apache.org/docs/apache-airflow/2.8.0/howto/set-up-database.html#setting-up-a-sqlite-database

[root@slas bin]# airflow standalone
Traceback (most recent call last):
  File "/root/.pyenv/versions/3.9.10/bin/airflow", line 5, in <module>
    from airflow.__main__ import main
  File "/root/.pyenv/versions/3.9.10/lib/python3.9/site-packages/airflow/__init__.py", line 52, in <module>
    from airflow import configuration, settings
  File "/root/.pyenv/versions/3.9.10/lib/python3.9/site-packages/airflow/configuration.py", line 2326, in <module>
    conf.validate()
  File "/root/.pyenv/versions/3.9.10/lib/python3.9/site-packages/airflow/configuration.py", line 718, in validate
    self._validate_sqlite3_version()
  File "/root/.pyenv/versions/3.9.10/lib/python3.9/site-packages/airflow/configuration.py", line 824, in _validate_sqlite3_version
    raise AirflowConfigException(
airflow.exceptions.AirflowConfigException: error: SQLite C library too old (< 3.15.0). See https://airflow.apache.org/docs/apache-airflow/2.8.0/howto/set-up-database.html#setting-up-a-sqlite-database

二、使用步骤

1.目标

我想做个简单的demo，包括两个节点，实现如图所示功能，读取csv，去重：
在这里插入图片描述
csv文件输入在airflow上实现，去重在zeppelin上实现。

2.编写DAG

先实现extract_data_script.py，做个简单的读取csv指定列数据写入新的csv文件。

import argparse
import pandas as pd

def extract_and_write_data(date, output_csv, columns_to_extract):
    # 读取指定列的数据
    csv_file_path = f"/home/works/datasets/data_{
     date}.csv"
    df = pd.read_csv(csv_file_path, usecols=columns_to_extract)

    # 将数据写入新的 CSV 文件
    df.to_csv(output_csv, index=False)

if __name__ == "__main__":
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument("--date", type=str, required=True, help="Date parameter passed by Airflow")
    args = parser.parse_args()

    # 输出 CSV 文件路径（替换为实际的路径）
    output_csv_path = "/home/works/output/extracted_data.csv"

    # 指定要提取的列
    columns_to_extract = ['column1', 'column2', 'column3']

    # 调用函数进行数据提取和写入
    extract_and_write_data(args.date, output_csv_path, columns_to_extract)

然后在 Zeppelin 中创建一个 Python 笔记本（Notebook），其中包含被 Airflow DAG 调用的代码。加载先前从 output/extracted_data.csv 文件中提取的数据：

%python

# 导入必要的库
import pandas as pd

# 加载先前从 CSV 文件中提取的数据
csv_file_path = "/home/works/output/extracted_data.csv"
# 读取 CSV 文件
df = pd.read_csv(csv_file_path)

# 过滤掉 column1 为空的行
df = df[df['column1'].notnull()]

# 去重，以 column2、column3 字段为联合去重依据
deduplicated_df = df.drop_duplicates(subset=["column2", "column3"])

# 保存去重后的结果到新的 CSV 文件
deduplicated_df.to_csv("/home/works/output/dd_data.csv", index=False)

将这个 Zeppelin 笔记本保存，并记住笔记本的paragraph ID， Airflow DAG 需要使用这个 ID 来调用 Zeppelin 笔记本。

接下来，用VSCode编写zeppelin_integration.py代码如下，上传到$AIRFLOW_HOME/dags目录下：

from airflow import DAG
from airflow.operators.bash_operator import BashOperator
from datetime import datetime, timedelta

default_args = {
   
    'owner': 'airflow',
    'depends_on_past': False,
    'start_date': datetime(2024, 1, 1),
    'email_on_failure': False,
    'email_on_retry': False,
    'retries': 1,
    'retry_delay': timedelta(minutes=5),
}

dag = DAG(
    'zeppelin_integration',
    default_args=default_args,
    schedule=timedelta(days=1),
)

extract_data_task = BashOperator(
    task_id='extract_data',
    bash_command='python /home/works/z/extract_data_script.py --date {
   { ds }}',
    dag=dag,
)


run_zeppelin_notebook_task = BashOperator(
    task_id='run_zeppelin_notebook',
    bash_command='curl -X POST -HContent-Type:application/json http://IP:PORT/api/notebook/run/2JND7T68E/paragraph_1705372327640_1111015359',
    dag=dag,
)


# Set the task dependencies
extract_data_task >> run_zeppelin_notebook_task

2.加载、执行DAG

如下命令进行测试，先执行下代码看看语法是否都正确，然后list出tasks，并逐一test：

# python zeppelin_integration.py 

# airflow tasks list zeppelin_integration
extract_data
run_zeppelin_notebook

# airflow tasks test zeppelin_integration extract_data 20240122
[2024-01-22T08:57:45.805+0800] {
   dagbag.py:538} INFO - Filling up the DagBag from /root/airflow/dags
[2024-01-22T08:57:47.853+0800] {
   taskinstance.py:1957} INFO - Dependencies all met for dep_context=non-requeueable deps ti=<TaskInstance: zeppelin_integration.extract_data __airflow_temporary_run_2024-01-22T00:57:47.740537+00:00__ [None]>
[2024-01-22T08:57:47.860+0800] {
   taskinstance.py:1957} INFO - Dependencies all met for dep_context=requeueable deps ti=<TaskInstance: zeppelin_integration.extract_data __airflow_temporary_run_2024-01-22T00:57:47.740537+00:00__ [None]>
[2024-01-22T08:57:47.861+0800] {
   taskinstance.py:2171} INFO - Starting attempt 1 of 2
[2024-01-22T08:57:47.861+0800] {
   taskinstance.py:2250} WARNING - cannot record queued_duration for task extract_data because previous state change time has not been saved
[2024-01-22T08:57:47.862+0800] {
   taskinstance.py:2192} INFO - Executing <Task(BashOperator): extract_data> on 2024-01-20T00:00:00+00:00
[2024-01-22T08:57:47.900+0800] {
   taskinstance.py:2481} INFO - Exporting env vars: AIRFLOW_CTX_DAG_OWNER='airflow' AIRFLOW_CTX_DAG_ID='zeppelin_integration' AIRFLOW_CTX_TASK_ID='extract_data' AIRFLOW_CTX_EXECUTION_DATE='2024-01-20T00:00:00+00:00' AIRFLOW_CTX_TRY_NUMBER='1' AIRFLOW_CTX_DAG_RUN_ID='__airflow_temporary_run_2024-01-22T00:57:47.740537+00:00__'
[2024-01-22T08:57:47.904+0800] {
   subprocess.py:63} INFO - Tmp dir root location: /tmp
[2024-01-22T08:57:47.905+0800] {
   subprocess.py:75} INFO - Running command: ['/bin/bash', '-c', 'python /home/works/z/extract_data_script.py --date 2024-01-20']
[2024-01-22T08:57:47.914+0800] {
   subprocess.py:86} INFO - Output:
[2024-01-22T08:57:48.553+0800] {
   subprocess.py:97} INFO - Command exited with return code 0
[2024-01-22T08:57:48.632+0800] {
   taskinstance.py:1138} INFO - Marking task as SUCCESS. dag_id=zeppelin_integration, task_id=extract_data, execution_date=20240120T000000, start_date=, end_date=20240122T005748

# airflow tasks test zeppelin_integration run_zeppelin_notebook 20240122
[2024-01-22T09:01:43.665+0800] {
   dagbag.py:538} INFO - Filling up the DagBag from /root/airflow/dags
[2024-01-22T09:01:45.835+0800] {
   taskinstance.py:1957} INFO - Dependencies all met for dep_context=non-requeueable deps ti=<TaskInstance: zeppelin_integration.run_zeppelin_notebook __airflow_temporary_run_2024-01-22T01:01:45.733341+00:00__ [None]>
[2024-01-22T09:01:45.843+0800] {
   taskinstance.py:1957} INFO - Dependencies all met for dep_context=requeueable deps ti=<TaskInstance: zeppelin_integration.run_zeppelin_notebook __airflow_temporary_run_2024-01-22T01:01:45.733341+00:00__ [None]>
[2024-01-22T09:01:45.844+0800] {
   taskinstance.py:2171} INFO - Starting attempt 1 of 2
[2024-01-22T09:01:45.844+0800] {
   taskinstance.py:2250} WARNING - cannot record queued_duration for task run_zeppelin_notebook because previous state change time has not been saved
[2024-01-22T09:01:45.845+0800] {
   taskinstance.py:2192} INFO - Executing <Task(BashOperator): run_zeppelin_notebook> on 2024-01-22T00:00:00+00:00
[2024-01-22T09:01:45.904+0800] {
   taskinstance.py:2481} INFO - Exporting env vars: AIRFLOW_CTX_DAG_OWNER='airflow' AIRFLOW_CTX_DAG_ID='zeppelin_integration' AIRFLOW_CTX_TASK_ID='run_zeppelin_notebook' AIRFLOW_CTX_EXECUTION_DATE='2024-01-22T00:00:00+00:00' AIRFLOW_CTX_TRY_NUMBER='1' AIRFLOW_CTX_DAG_RUN_ID='__airflow_temporary_run_2024-01-22T01:01:45.733341+00:00__'
[2024-01-22T09:01:45.909+0800] {
   subprocess.py:63} INFO - Tmp dir root location: /tmp
[2024-01-22T09:01:45.910+0800] {
   subprocess.py:75} INFO - Running command: ['/bin/bash', '-c', 'curl -X POST -HContent-Type:application/json http://100.100.30.220:8181/api/notebook/run/2JND7T68E/paragraph_1705372327640_1111015359']
[2024-01-22T09:01:45.921+0800] {
   subprocess.py:86} INFO - Output:
[2024-01-22T09:01:45.931+0800] {
   subprocess.py:93} INFO -   % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
[2024-01-22T09:01:45.931+0800] {
   subprocess.py:93} INFO -                                  Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100    50  100    50    0     0      8      0  0:00:06  0:00:06 --:--:--    12
[2024-01-22T09:01:52.003+0800] {
   subprocess.py:93} INFO - {
   "status":"OK","body":{
   "code":"SUCCESS","msg":[]}}
[2024-01-22T09:01:52.003+0800] {
   subprocess.py:97} INFO - Command exited with return code 0
[2024-01-22T09:01:52.098+0800] {
   taskinstance.py:1138} INFO - Marking task as SUCCESS. dag_id=zeppelin_integration, task_id=run_zeppelin_notebook, execution_date=20240122T000000, start_date=, end_date=20240122T010152

最后用命令airflow scheduler将它添加到airflow里。

# airflow scheduler
  ____________       _____________
 ____    |__( )_________  __/__  /________      __
____  /| |_  /__  ___/_  /_ __  /_  __ \_ | /| / /
___  ___ |  / _  /   _  __/ _  / / /_/ /_ |/ |/ /
 _/_/  |_/_/  /_/    /_/    /_/  \____/____/|__/
[2024-01-22T09:28:21.829+0800] {
   task_context_logger.py:63} INFO - Task context logging is enabled
[2024-01-22T09:28:21.831+0800] {
   executor_loader.py:115} INFO - Loaded executor: SequentialExecutor
[2024-01-22T09:28:21.868+0800] {
   scheduler_job_runner.py:808} INFO - Starting the scheduler
[2024-01-22T09:28:21.869+0800] {
   scheduler_job_runner.py:815} INFO - Processing each file at most -1 times
。。。

页面上会增加一个DAG，如图：
在这里插入图片描述
在Actions里可以点击执行。

总结

以上就是今天要讲的内容，总体来说集成两个工具还是很方便的，期待后面更多的应用。

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