使用 Azure 数据工厂自动化 Azure Databricks 笔记本

可以使用 Azure Databricks 中的笔记本来执行数据工程任务，例如处理数据文件以及将数据加载到表中。 如果需要将这些任务作为数据工程管道的一部分进行协调，可以使用 Azure 数据工厂。

完成此练习大约需要 40 分钟。

预配 Azure Databricks 工作区

提示：如果你已有 Azure Databricks 工作区，则可以跳过此过程并使用现有工作区。

本练习包括一个用于预配新 Azure Databricks 工作区的脚本。 该脚本会尝试在一个区域中创建高级层 Azure Databricks 工作区资源，在该区域中，Azure 订阅具有本练习所需计算核心的充足配额；该脚本假设你的用户帐户在订阅中具有足够的权限来创建 Azure Databricks 工作区资源。 如果脚本由于配额或权限不足失败，可以尝试 在 Azure 门户中以交互方式创建 Azure Databricks 工作区。

  1. 在 Web 浏览器中，登录到 Azure 门户，网址为 https://portal.azure.com。

  2. 使用页面顶部搜索栏右侧的 [>_] 按钮在 Azure 门户中创建新的 Cloud Shell，在出现提示时选择“PowerShell”环境并创建存储。 Cloud Shell 在 Azure 门户底部的窗格中提供命令行界面，如下所示：

    具有 Cloud Shell 窗格的 Azure 门户

    注意：如果以前创建了使用 Bash 环境的 Cloud shell，请使用 Cloud Shell 窗格左上角的下拉菜单将其更改为“PowerShell”。

  3. 请注意，可以通过拖动窗格顶部的分隔条或使用窗格右上角的 —、◻ 或 X 图标来调整 Cloud Shell 的大小，以最小化、最大化和关闭窗格 。 有关如何使用 Azure Cloud Shell 的详细信息，请参阅 Azure Cloud Shell 文档。

  4. 在 PowerShell 窗格中，输入以下命令以克隆此存储库：

     rm -r mslearn-databricks -f
 git clone https://github.com/MicrosoftLearning/mslearn-databricks

  5. 克隆存储库后，请输入以下命令以运行 setup.ps1 脚本，以在可用区域中预配 Azure Databricks 工作区：

     ./mslearn-databricks/setup.ps1
  6. 如果出现提示，请选择要使用的订阅（仅当有权访问多个 Azure 订阅时才会发生这种情况）。
  7. 等待脚本完成 - 这通常需要大约 5 分钟，但在某些情况下可能需要更长的时间。 在等待时，请查看什么是 Azure 数据工厂？。

创建 Azure 数据工厂资源

除了 Azure Databricks 工作区之外，还需要在订阅中预配 Azure 数据工厂资源。

  1. 在 Azure 门户中，关闭云 shell 窗格并浏览到由安装脚本创建的 msl-xxxxxxx***** 资源组（或包含现有 Azure Databricks 工作区的资源组）。
  2. 在工具栏中，选择“+ 创建”** 并搜索 Data Factory。 然后使用以下设置创建新的“数据工厂”资源**：
    • 订阅：你的订阅
    • 资源组**：msl-xxxxxxx（或包含现有 Azure Databricks 工作区的资源组）
    • 名称：唯一名称，例如 adf-xxxxxxx**
    • 区域**：与 Azure databricks 工作区相同的区域（如果未列出，则为任何其他可用区域）
    • 版本：V2
  3. 创建新资源后，验证资源组是否包含 Azure Databricks 工作区和 Azure 数据工厂资源。

创建笔记本

可以在 Azure Databricks 工作区中创建笔记本，运行用一系列编程语言编写的代码。 在本练习中，你将创建一个简单的笔记本，用于从文件中引入数据并将其保存在 Databricks 文件系统 (DBFS) 的文件夹中。

  1. 在 Azure 门户中，浏览到已由脚本创建的 msl-xxxxxxx** 资源组（或包含现有 Azure Databricks 工作区的资源组）
  2. 选择 Azure Databricks 服务资源（如果已使用安装脚本创建，则名为 databricks-xxxxxxx*）。

  3. 在工作区的“概述”** 页中，使用“启动工作区”** 按钮在新的浏览器标签页中打开 Azure Databricks 工作区；请在出现提示时登录。

    提示：使用 Databricks 工作区门户时，可能会显示各种提示和通知。 消除这些内容，并按照提供的说明完成本练习中的任务。

  4. 查看 Azure Databricks 工作区门户，请注意，左侧边栏包含可执行的各种任务的图标。
  5. 在边栏中，使用“(+) 新建”** 链接创建笔记本**。
  6. 将默认笔记本名称（Untitled Notebook [日期]**）更改为“Process Data”**。

  7. 在笔记本的第一个单元格中，输入（但不运行）以下代码，为供此笔记本在其中保存数据的文件夹设置一个变量。

    # Use dbutils.widget define a "folder" variable with a default value
dbutils.widgets.text("folder", "data")
   
# Now get the parameter value (if no value was passed, the default set above will be used)
folder = dbutils.widgets.get("folder")

  8. 在现有代码单元格下，使用 + 图标添加新的代码单元格**。 然后在新单元格中输入（但不运行）以下代码，以便下载数据并将其保存到文件夹中：

    import urllib3
   
# Download product data from GitHub
response = urllib3.PoolManager().request('GET', 'https://raw.githubusercontent.com/MicrosoftLearning/mslearn-databricks/main/data/products.csv')
data = response.data.decode("utf-8")
   
# Save the product data to the specified folder
path = "dbfs:/{0}/products.csv".format(folder)
dbutils.fs.put(path, data, True)

  9. 在左侧边栏中，选择“工作区”** 并确保列出 Process Data ** 笔记本。 你将使用 Azure 数据工厂将笔记本作为管道的一部分运行。

    注意：笔记本几乎可以包含所需的任何数据处理逻辑。 此简单示例旨在展示关键原则。

启用 Azure Databricks 与 Azure 数据工厂的集成

若要从 Azure 数据工厂管道使用 Azure Databricks，需要在 Azure 数据工厂中创建一个链接服务，以便能够访问 Azure Databricks 工作区。

生成访问令牌

  1. 在 Azure Databricks 门户的右上方菜单栏中，选择用户名，然后从下拉列表中选择“用户设置”。
  2. 在“用户设置”页中，选择“开发人员” 。 然后在“访问令牌”旁边，选择“管理” 。
  3. 选择“生成新令牌”，并使用注释“数据工厂”和空白生存期生成新令牌（这样令牌不会过期）。 在选择“完成”之前，请注意在显示令牌时复制令牌。
  4. 将复制的令牌粘贴到文本文件中，以便稍后在本练习中使用。

在 Azure 数据工厂中创建链接服务

  1. 返回到 Azure 门户，在 msl-xxxxxxx 资源组中，选择 Azure 数据工厂资源 adfxxxxxxx。****
  2. 在“概述”页上，选择“启动工作室”以打开 Azure 数据工厂工作室 。 根据提示登录。
  3. 在 Azure 数据工厂工作室中，使用 » 图标展开左侧的导航窗格。 然后选择“管理”页。
  4. 在“管理”页的“链接服务”选项卡中，选择“+ 新建”添加新的链接服务 。
  5. 在“新建链接服务”窗格中，选择顶部的“计算”选项卡 。 然后选择“Azure Databricks”。
  6. 继续，使用以下设置创建链接服务：
    • 名称：AzureDatabricks
    • 说明：Azure Databricks 工作区
    • 通过集成运行时连接：AutoResolveInegrationRuntime
    • 帐户选择方式：从 Azure 订阅
    • Azure 订阅：选择你的订阅
    • Databricks 工作区：选择你的 databricksxxxxxxx 工作区**
    • 选择群集：新建作业群集
    • Databrick 工作区 URL：自动设置为 Databricks 工作区 URL
    • 身份验证类型：访问令牌
    • 访问令牌：粘贴访问令牌
    • 群集版本：13.3 LTS（Spark 3.4.1、Scala 2.12）
    • 群集节点类型：Standard_DS3_v2
    • Python 版本：3
    • 辅助角色选项：已修复
    • 辅助角色：1

使用管道运行 Azure Databricks 笔记本

创建链接服务后，可以在管道中使用它来运行之前查看的笔记本。

创建管道

  1. 在 Azure 数据工厂工作室的导航窗格中，选择“创作”。
  2. 在“创作”页上的“工厂资源”窗格中，使用 + 图标添加“管道” 。
  3. 在新管道的“属性”窗格中，将其名称更改为“使用 Databricks 处理数据” 。 然后使用工具栏右侧的“属性”按钮（看起来类似于“🗏”*）隐藏“属性”窗格 。
  4. 在“活动”窗格中展开“Databricks”，将“笔记本”活动拖动到管道设计器图面 。
  5. 选择新的“Notebook1”活动后，在底部窗格中设置以下属性：
    • 常规：
      • 名称：处理数据
    • Azure Databricks：
      • Databricks 链接服务：选择之前创建的 AzureDatabricks 链接服务**
    • 设置：
      • 笔记本路径**：浏览到“Users/your_user_name”文件夹，然后选择“处理数据”笔记本****
      • 基参数**： 添加名为 folder 且值为 product_data 的新参数
  6. 使用管道设计器图面上方的“验证”按钮验证管道。 然后使用“全部发布”按钮发布（保存）。

运行管道

  1. 在管道设计器图面上方，选择“添加触发器”，然后选择“立即触发” 。
  2. 在“管道运行”窗格中，选择“确定”运行管道 。

  3. 在左侧导航窗格中，选择“监视”，并在“管道运行”选项卡上观察“使用 Databricks 处理数据”管道。运行可能需要一段时间，因为它会动态创建 Spark 群集并运行笔记本 。 可以使用“管道运行”页上的“↻刷新”按钮刷新状态 。

    注意：如果管道运行失败，则订阅在预配 Azure Databricks 工作区的区域中的配额可能不足，无法创建作业群集。 请参阅 CPU 内核限制阻止创建群集，了解详细信息。 如果发生这种情况，可以尝试删除工作区，并在其他区域创建新工作区。 可以将区域指定为设置脚本的参数，如下所示：./setup.ps1 eastus

  4. 运行成功后，选择其名称，查看运行详细信息。 然后，在“使用 Databricks 处理数据”页的“活动运行”部分，选择“处理数据”活动，并使用其“输出”图标查看该活动的输出 JSON，应如下所示 ：

     {
     "runPageUrl": "https://adb-..../run/...",
     "effectiveIntegrationRuntime": "AutoResolveIntegrationRuntime (East US)",
     "executionDuration": 61,
     "durationInQueue": {
         "integrationRuntimeQueue": 0
     },
     "billingReference": {
         "activityType": "ExternalActivity",
         "billableDuration": [
             {
                 "meterType": "AzureIR",
                 "duration": 0.03333333333333333,
                 "unit": "Hours"
             }
         ]
     }
 }

清理

如果已完成对 Azure Databricks 的探索，则现在可以删除已创建的资源，以避免产生不必要的 Azure 成本并释放订阅中的容量。