Apa itu Apache Spark?

Apache Spark adalah mesin analisis terpadu untuk pemrosesan data berskala besar dengan modul bawaan untuk SQL, streaming, machine learning, dan pemrosesan grafik. Spark dapat berjalan di Kubernetes, cluster mandiri, atau secara native di cloud—dan pada beragam sumber data. Spark menyediakan API yang lengkap di Java, Scala, Python (PySpark), dan R, sehingga dapat diakses oleh berbagai developer dan data scientist.

Di Google Cloud, Apache Spark diubah menjadi platform "Data ke AI" dengan Managed Service untuk Apache Spark. Dengan memanfaatkan opsi Spark serverless atau cluster terkelola dan peningkatan performa yang inovatif seperti Lightning Engine, Google Cloud mengatasi masalah "biaya penyesuaian" yang terkait dengan deployment Spark tradisional. Integrasi mendalam ke dalam platform data dan AI terpadu memungkinkan pengguna beralih dari data mentah ke tindakan berbasis AI lebih cepat dari sebelumnya.

Ringkasan Apache Spark

Ekosistem Spark mencakup lima komponen utama:

  • Spark Core adalah mesin pemrosesan data terdistribusi untuk tujuan umum. Spark Core adalah mesin eksekusi dasar yang mengelola pengiriman tugas, penjadwalan, dan I/O dasar yang terdistribusi. Spark Core memperkenalkan konsep Resilient Distributed Dataset (RDD), yakni kumpulan objek terdistribusi yang tidak dapat diubah dan dapat diproses secara paralel dengan fault tolerance. Selain itu, terdapat library untuk SQL, stream processing, machine learning, dan komputasi grafik—semuanya dapat digunakan secara bersamaan dalam satu aplikasi.
  • Spark SQL adalah modul Spark yang digunakan untuk bekerja dengan data terstruktur dan memperkenalkan DataFrame, yang menyediakan API lebih optimal dan mudah digunakan developer dibandingkan RDD untuk manipulasi data terstruktur. Modul ini memungkinkan Anda membuat kueri data terstruktur di dalam program Spark, menggunakan SQL, atau DataFrame API yang sudah dipahami. Spark SQL mendukung sintaksis HiveQL dan memungkinkan akses ke warehouse Apache Hive yang ada. Google Cloud semakin mempercepat performa tugas Spark, terutama untuk SQL, dan operasi DataFrame, dengan inovasi seperti Lightning Engine, yang memberikan peningkatan kecepatan yang signifikan untuk kueri dan tugas pemrosesan data Anda saat menjalankan Spark di Google Cloud.
  • Spark Streaming mempermudah pembuatan solusi streaming yang skalabel dan fault-tolerant. Selain itu, juga menghadirkan API yang terintegrasi dengan bahasa Spark ke stream processing, sehingga Anda dapat menulis tugas streaming dengan cara yang sama seperti tugas batch menggunakan DStreams atau Structured Streaming API versi baru yang dibangun di DataFrame. Streaming Spark mendukung Java, Scala, dan Python, serta menampilkan semantik stateful yang tepat satu kali dan siap pakai.
  • MLlib adalah library machine learning Spark yang skalabel dengan alat yang membuat ML praktis menjadi skalabel dan mudah. MLlib berisi banyak algoritma pembelajaran umum, seperti klasifikasi, regresi, rekomendasi, dan pengelompokan. Library ini juga berisi utilitas alur kerja dan lainnya, termasuk transformasi fitur, konstruksi pipeline ML, evaluasi model, aljabar linear terdistribusi, dan statistik. Saat dikombinasikan dengan Platform Agen Gemini Enterprise, alur kerja Spark MLlib dapat diintegrasikan dengan lancar ke pipeline MLOps, dan pengembangan dapat ditingkatkan dengan Gemini untuk coding dan pemecahan masalah.
  • GraphX adalah Spark API untuk komputasi grafik dan paralel grafik. API ini bersifat fleksibel dan berfungsi secara lancar dengan grafik dan koleksi—yang menyatukan ekstrak, transformasi, pemuatan; analisis eksploratif; dan komputasi grafik iteratif dalam satu sistem.

Ekosistem dan komponen Apache Spark

Ekosistem Spark mencakup lima komponen utama, yang masing-masing ditingkatkan oleh infrastruktur Google Cloud:

  • Spark Core: Mesin eksekusi dasar yang mengelola pengiriman tugas dan I/O yang terdistribusi. Spark memperkenalkan Resilient Distributed Datasets (RDD), yakni kumpulan objek terdistribusi yang tidak dapat diubah dan diproses secara paralel dengan fault tolerance.
  • Spark SQL: Modul yang digunakan untuk bekerja dengan data terstruktur menggunakan DataFrame. Google Cloud semakin mempercepat operasi ini melalui Lightning Engine, yang memberikan peningkatan kecepatan signifikan tanpa perlu penyesuaian manual.
  • Spark Streaming: Memungkinkan solusi streaming yang skalabel dan fault-tolerant untuk tugas batch dan real-time.
  • MLlib: Library machine learning yang skalabel. Saat dikombinasikan dengan Platform Agen Gemini Enterprise, alur kerja MLlib dapat diintegrasikan dengan lancar ke pipeline MLOps, dan pengembangan dapat ditingkatkan dengan Gemini untuk coding dan pemecahan masalah.
  • GraphX: API untuk komputasi grafik dan paralel grafik.

Apa saja manfaat Apache Spark?

Kecepatan

Pemrosesan dalam memori dan scheduler DAG Spark memungkinkan workload yang lebih cepat daripada mesin pemrosesan berbasis disk, terutama untuk tugas iteratif. Google Cloud meningkatkan kecepatan workload dengan infrastruktur yang dioptimalkan dan Lightning Engine.

Mudah digunakan

Operator tingkat tinggi Spark menyederhanakan pembuatan aplikasi paralel. Penggunaan interaktif dengan Scala, Python, R, dan SQL memungkinkan pengembangan yang cepat. Google Cloud memiliki opsi serverless dan notebook terintegrasi dengan Gemini.

Skalabilitas

Spark menawarkan skalabilitas horizontal, memproses volume data yang sangat besar dengan mendistribusikan pekerjaan di seluruh node cluster. Google Cloud menyederhanakan penskalaan dengan penskalaan otomatis serverless dan cluster terkelola yang fleksibel.

Generalitas

Spark mendukung stack library, termasuk SQL dan DataFrame, MLlib untuk machine learning, GraphX, dan Spark Streaming. Anda dapat menggabungkan library ini dengan lancar di aplikasi yang sama.

Inovasi framework open source

Spark memanfaatkan kehebatan komunitas open source untuk inovasi dan pemecahan masalah yang cepat. Google Cloud menganut semangat terbuka ini, yang menawarkan Apache Spark standar sekaligus meningkatkan kemampuannya.

Mengapa memilih Spark daripada mesin khusus SQL?

Apache Spark adalah mesin komputasi serverless atau cluster cepat untuk tujuan umum. Dengan Spark, programmer dapat menulis aplikasi dengan cepat di Java, Scala, Python, R, dan SQL yang membuatnya dapat diakses oleh developer, data scientist, dan pebisnis tingkat lanjut dengan pengalaman statistik. Dengan menggunakan Spark SQL, pengguna dapat terhubung ke sumber data mana pun dan menampilkannya sebagai tabel agar dapat digunakan oleh klien SQL. Selain itu, algoritma machine learning interaktif dapat diterapkan dengan mudah di Spark.

Dengan mesin khusus SQL seperti Apache Impala, Apache Hive, atau Apache Drill, pengguna hanya dapat menggunakan bahasa SQL atau bahasa yang mirip SQL untuk mengkueri data yang disimpan di beberapa database. Artinya, framework-nya lebih kecil dibandingkan dengan Spark. Namun, di Google Cloud, Anda tidak perlu membuat pilihan yang kaku. BigQuery menyediakan kemampuan SQL yang canggih dan Managed Service untuk Apache Spark memungkinkan Anda menggunakan fleksibilitas Spark pada data yang sama melalui Lakehouse dengan format terbuka seperti Apache Iceberg.

Bagaimana perusahaan menggunakan Spark?

Banyak perusahaan menggunakan Spark untuk membantu menyederhanakan tugas yang menantang dan intensif secara komputasi dalam memproses dan menganalisis data real-time atau data yang diarsipkan dalam jumlah besar, baik terstruktur maupun tidak terstruktur. Spark juga memungkinkan pengguna mengintegrasikan kemampuan kompleks yang relevan dengan lancar seperti machine learning dan algoritma grafik. Aplikasi umum mencakup:

  • ETL/ELT berskala besar
  • Pemrosesan data secara real-time
  • Machine learning
  • Eksplorasi data interaktif
  • Analisis grafik

Engineer data

Data engineer mengandalkan Spark untuk merancang, membangun, dan memelihara pipeline pemrosesan data yang andal serta alur kerja ETL berskala besar. Di Google Cloud, data engineer dapat memanfaatkan Managed Service untuk Apache Spark guna menghilangkan toil infrastruktur, dengan memilih antara eksekusi serverless tanpa pengoperasian atau cluster terkelola sepenuhnya. Melalui terintegrasi yang lancar dengan BigQuery dan Knowledge Catalog, engineer dapat membangun arsitektur lakehouse terbuka yang terkelola menggunakan format seperti Apache Iceberg. Selain itu, dengan bantuan Agen Data dan Gemini, mereka dapat mengotomatiskan data wrangling dan mempercepat pembuatan kode PySpark, sehingga beralih dari data mentah ke pipeline siap produksi lebih cepat dari sebelumnya.

Data scientist

Data scientist dapat memiliki pengalaman yang lebih kaya dengan analisis dan ML menggunakan Spark dengan GPU. Kemampuan untuk memproses data dalam jumlah besar secara lebih cepat dengan bahasa yang sudah dikenal dapat membantu mempercepat inovasi. Google Cloud memberikan dukungan GPU yang andal untuk Spark dan integrasi yang lancar dengan Platform Agen Gemini Enterprise, sehingga data scientist dapat membangun dan men-deploy model dengan lebih cepat. Mereka dapat menghubungkan IDE pilihan mereka seperti Jupyter atau VS Code untuk pengalaman pengembangan yang fleksibel. Jika dikombinasikan dengan Gemini, kemampuan ini dapat mempercepat alur kerja mereka mulai dari eksplorasi awal hingga deployment produksi.

Ada cara yang lebih baik untuk Spark di Google Cloud

Cara baru menggunakan Spark: lebih mudah, lebih cerdas, lebih cepat

Google Cloud memecahkan tantangan umum dalam menjalankan Spark dalam skala besar sehingga Anda dapat berfokus pada insight, bukan infrastruktur. Optimalkan pengalaman Anda dengan Managed Service untuk Apache Spark. Managed Service untuk Apache Spark:

  • Opsi deployment yang fleksibel: Pilih lingkungan yang tepat untuk workload Anda. Hilangkan overhead operasional dengan Spark serverless tanpa pengoperasian, atau pertahankan kontrol terperinci dengan cluster yang terkelola sepenuhnya.
  • Performa terbaik di industri: Percepat workload ETL dan data science Anda yang paling menuntut hingga 4,9x lipat dengan Lightning Engine. Fitur yang tersedia untuk cluster terkelola dan serverless ini mengurangi biaya komputasi dan menghilangkan biaya penyesuaian manual tanpa perubahan kode.
  • Pengembangan terpadu di IDE pilihan Anda: Tulis dan eksekusi kode Spark secara langsung di lingkungan pilihan Anda, baik itu VS Code, Jupyter, atau lainnya. Nikmati pengalaman lancar di SQL dan Spark pada data terkelola yang sama tanpa pengalihan konteks.
  • Pengembangan AI agentic: Percepat alur kerja Anda dengan Agen Data yang mengotomatiskan coding PySpark dan data wrangling. Manfaatkan Gemini Cloud Assist untuk analisis akar masalah otomatis dan pemecahan masalah tugas yang kompleks.
  • Tata kelola terpadu: Gunakan Knowledge Catalog untuk mengelola tata kelola data dan AI, yang menyediakan semantik untuk agen, dan memastikan siklus proses data yang konsisten dari penyerapan hingga insight berbasis AI.

Referensi lainnya

Langkah selanjutnya

Mulailah membangun solusi di Google Cloud dengan kredit gratis senilai $300 dan lebih dari 20 produk yang selalu gratis.