Hadoop - YARN 通信协议

一 简介

      RPC协议是连接各个组件的“大动脉”，了解不同组件之间的RPC协议有助于我们更深入地学习YARN框架。在YARN中，任何两个需相互通信的组件之间仅有一个RPC协议，而对于任何一个RPC协议，通信双方有一端是Client，另一端为Server，且Client总是主动连接Server的，因此，YARN实际上采用的是拉式（pull-based）通信模型。

二  协议类型

    

          YARN主要由以下几个RPC协议组成, 各组件的通信协议( 箭头指向的组件是RPC Server，而箭头尾部的组件是RPC Client ),如下图所示:

  

   
                   

                                                              YARN 组件间主要通信协议

        JobClient（作业提交客户端）与RM之间的协议— ApplicationClientProtocol：JobClient通过该RPC协议提交应用程序、查询应用程序状态等。
        Admin（管理员）与RM之间的通信协议—ResourceManagerAdministrationProtocol：Admin通过该RPC协议更新系统配置文件，比如节点黑白名单、用户队列权限等。
AM与RM之间的协议—ApplicationMasterProtocol：AM通过该RPC协议向RM注册和撤销自己，并为各个任务申请资源。
       AM与NM之间的协议—ContainerManagementProtocol：AM通过该RPC要求NM启动或者停止Container，获取各个Container的使用状态等信息。
       NM与RM之间的协议—ResourceTracker：NM通过该RPC协议向RM注册，并定时发送心跳信息汇报当前节点的资源使用情况和Container运行情况。

四 Protocol Buffers

    

        为 了提高Hadoop的向后兼容性和不同版本之间的兼容性，YARN中的序列化框架采用了Google开源的Protocol Buffers。   除序列化/反序列化之外，Protocol Buffers也提供了RPC函数的定义方法， YARN中所有RPC函数的参数均采用Protocol Buffers定义，相比MRv1中基于Writable序列化的方法，Protocol Buffers的引入使得YARN在向后兼容性和性能方面向前迈进了一大步。

       

        下面是使用Protocol Buffers 定义  ContainerManager  RPC 协议的 proto文件：

           

       service ContainerManagerService {           

             rpc startContainer(StartContainerRequestProto) returns (StartContainerResponseProto);

             rpc stopContainer(StopContainerRequestProto) returns (StopContainerResponseProto);               

             rpc getContainerStatus(GetContainerStatusRequestProto) returns (GetContainerStatusResponseProto); 

       } 

     除此之外还有如下proto文件:

            applicationmaster_protocol.proto：定义了AM与RM之间的协议—ApplicationMasterProtocol。

            applicationclient_protocol.proto：定义了JobClient（作业提交客户端）与RM之间的协议—ApplicationClientProtocol。

         containermanagement_protocol.proto：定义了AM与NM之间的协议—Container-ManagementProtocol。

        resourcemanager_administration_protocol.proto：定义了Admin（管理员）与RM之间的通信协议—ResourceManagerAdministrationProtocol。

        yarn_protos.proto：定义了各个协议RPC的参数。

        ResourceTracker.proto：定义了NM与RM之间的协议—ResourceTracker。

   除了以上几个协议，YARN还使用Protocol Buffers对MapReduce中的协议进行了重新定义：

           MRClientProtocol.proto：定义了JobClient（作业提交客户端）与MRAppMaster之间的协议—MRClientProtocol。

           mr_protos.proto：定义了 MRClientProtocol协议的各个参数。

五 小结

      

            YARN各个协议间的通信方式采用了pull-based通信模型，而不是push-base模型。pull-based通信模型的优点是实现比较容易简单，缺点是通信延迟比较大，与之相反的是，push-base模型实现比较复杂，但是它可以减少组件间的通信延迟。