Hadoop系列之YARN

Yarn 是一个资源调度平台,负责为运算程序提供服务器运算资源,相当于一个分布式
操作系统平台 ,而 MapReduce 等运算程序则相当于运行于 操作系统之上的应用程序
Yarn 基础架构
YARN 主要由 ResourceManager NodeManager ApplicationMaster Container 等组件
构成。

Yarn工作机制 


1 MR 程序提交到客户端所在的节点。
2 YarnRunner ResourceManager 申请一个 Application
3 RM 将该应用程序的资源路径返回给 YarnRunner
4 )该程序将运行所需资源提交到 HDFS 上。
5 )程序资源提交完毕后,申请运行 mrAppMaster
6 RM 将用户的请求初始化成一个 Task
7 )其中一个 NodeManager 领取到 Task 任务。
8 )该 NodeManager 创建容器 Container ,并产生 MRAppmaster
9 Container HDFS 上拷贝资源到本地。
10 MRAppmaster RM 申请运行 MapTask 资源。
11 RM 将运行 MapTask 任务分配给另外两个 NodeManager ,另两个 NodeManager 分 别领取任务并创建容器。
12 MR 向两个接收到任务的 NodeManager 发送程序启动脚本,这两个 NodeManager 分别启动MapTask MapTask 对数据分区排序。
13 MrAppMaster 等待所有 MapTask 运行完毕后,向 RM 申请容器,运行 ReduceTask
14 ReduceTask MapTask 获取相应分区的数据。
15 )程序运行完毕后, MR 会向 RM 申请注销自己。

 作业提交全过程

作业提交全过程详解 


 

1 )作业提交
1 步: Client 调用 job.waitForCompletion 方法,向整个集群提交 MapReduce 作业。
2 步: Client RM 申请一个作业 id
3 步: RM Client 返回该 job 资源的提交路径和作业 id
4 步: Client 提交 jar 包、切片信息和配置文件到指定的资源提交路径。
5 步: Client 提交完资源后,向 RM 申请运行 MrAppMaster
2 )作业初始化
6 步:当 RM 收到 Client 的请求后,将该 job 添加到容量调度器中。
7 步:某一个空闲的 NM 领取到该 Job
8 步:该 NM 创建 Container ,并产生 MRAppmaster
9 步:下载 Client 提交的资源到本地。
3 )任务分配
10 步: MrAppMaster RM 申请运行多个 MapTask 任务资源。
11 步: RM 将运行 MapTask 任务分配给另外两个 NodeManager ,另两个 NodeManager 分别领取任务并创建容器。
4 )任务运行
12 步: MR 向两个接收到任务的 NodeManager 发送程序启动脚本,这两个 NodeManager 分别启动 MapTask MapTask 对数据分区排序。
13 步: MrAppMaster 等待所有 MapTask 运行完毕后,向 RM 申请容器,运行 ReduceTask
14 步: ReduceTask MapTask 获取相应分区的数据。
15 步:程序运行完毕后, MR 会向 RM 申请注销自己。
5 )进度和状态更新
YARN 中的任务将其进度和状态 ( 包括 counter) 返回给应用管理器 , 客户端每秒 ( 通过
mapreduce.client.progressmonitor.pollinterval 设置 ) 向应用管理器请求进度更新 , 展示给用户。
6 )作业完成
除了向应用管理器请求作业进度外 , 客户端每 5 秒都会通过调用 waitForCompletion()来 检查作业是否完成 。时间间隔可以通过 mapreduce.client.completion.pollinterval 来设置。作业 完成之后, 应用管理器和 Container 会清理工作状态。作业的信息会被作业历史服务器存储 以备之后用户核查。

Yarn调度器和调度算法

Hadoop 作业调度器主要有三种: FIFO 、容量( Capacity Scheduler )和公平( Fair
Scheduler ),这个建议大家去看看操作系统,很详细。

先进先出调度器(FIFO

FIFO 调度器( First In First Out ):单队列,根据提交作业的先后顺序,先来先服务。
优点:简单易懂;
缺点:不支持多队列,生产环境很少使用;

容量调度器(Capacity Scheduler

1 、多队列:每个队列可配置一定的资源量,每个队列采用 FIFO 调度策略。
2 、容量保证:管理员可为每个队列设置资源最低保证和资源使用上限
3 、灵活性:如果一个队列中的资源有剩余,可以暂时共享给那些需要资源的队列,而一旦该队列有新的应用 程序提交,则其他队列借调的资源会归还给该队列。
4 、多租户:
        支持多用户共享集群和多应用程序同时运行。
        为了防止同一个用户的作业独占队列中的资源,该调度器会对 同一用户提交的作业所占资源量进行限定。

 

公平调度器(Fair Scheduler 

1 )与容量调度器相同点
1 )多队列:支持多队列多作业
2 )容量保证:管理员可为每个队列设置资源最低保证和资源使用上线
3 )灵活性:如果一个队列中的资源有剩余,可以暂时共享给那些需要资源的队列,而一旦该队列有新的应用程序提
交,则其他队列借调的资源会归还给该队列。
4 )多租户:支持多用户共享集群和多应用程序同时运行;为了防止同一个用户的作业独占队列中的资源,该调度器 会对同一用户提交的作业所占资源量进行限定。
2 )与容量调度器不同点
1 )核心调度策略不同
容量调度器:优先选择 资源利用率低 的队列
公平调度器:优先选择对资源的 缺额 比例大的
2 )每个队列可以单独设置资源分配方式
容量调度器: FIFO DRF
公平调度器: FIFO FAIR DRF
缺额

公平调度器设计目标是:在时间尺度上,所有作业获得公平的资源。某一
时刻一个作业应获资源和实际获取资源的差距叫 “缺额”
调度器会 优先为缺额大的作业分配资源

 公平调度器队列资源分配方式


Fair 策略(操作系统有详细的介绍)

 

公平调度器资源分配算法

 

公平调度器队列资源分配方式

 DRF策略

DRF Dominant Resource Fairness ),我们之前说的资源,都是单一标准,例如只考虑内存(也是 Yarn 默 认的情况)。但是很多时候我们资源有很多种,例如内存,CPU ,网络带宽等,这样我们很难衡量两个应用 应该分配的资源比例。
那么在 YARN 中,我们用 DRF 来决定如何调度:
假设集群一共有100 CPU 10T 内存,而应用 A 需要( 2 CPU, 300GB ),应用 B 需要( 6 CPU 100GB )。 则两个应用分别需要A 2%CPU, 3% 内存)和 B 6%CPU, 1% 内存)的资源,这就意味着 A 是内存主导的 , B 是CPU主导的,针对这种情况,我们可以选择 DRF 策略对不同应用进行不同资源( CPU 和内存)的一个不同比 例的限制

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