Flink任务物理内存溢出问题定位

博客讲述了Flink任务在运行中出现物理内存溢出的问题及定位过程。首先,通过Yarn TaskManager日志发现任务被Kill,原因是TaskManager内存超出限制。接着排查堆外内存,发现RocksDB的rocksdb::UncompressBlockContentsForCompressionType方法占用大量内存。经过分析,问题是由于RocksDB为每个flush的sst文件保留内存索引,导致内存占用增长。最后,定位到问题源于用户代码中keyby的key值改变,使得窗口状态无法正确清理,建议在keyby时使用不变量以避免类似问题。

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首发链接: https://www.jianshu.com/writer#/notebooks/20005301/notes/43493757

问题现象

一个使用10秒滚动窗口的任务在平稳运行一段时间之后出现了频繁的重启。在TaskManager日志中能看到以下文本:

2019-03-17 16:05:28,854 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnTaskExecutorRunner                  - RECEIVED SIGNAL 15: SIGTERM. Shutting down as requested.

原因定位

  • 首先可以看到是YarnTaskExecutorRunner收到了SIGTERM信号, 因为是部署在Yarn上,所以基本可以定位到是Yarn因为什么原因从OS的层面将这个进程给Kill掉的。
    • 代码上也可以根据这个日志可以定位到Flink的SignalHandler,下图可以看到Handler的构造调用过程。不管是YarnSessionClusterEntrypoint还是YarnTaskExecutorRunner的主函数都会注册,并且会在接收到OS的"TERM", “HUP”, "INT"信号是打出日志。
      private static class Handler implements sun.misc.SignalHandler {
      	private final Logger LOG;
      	private final sun.misc.SignalHandler prevHandler;
      	Handler(String name, Logger LOG) {
      		this.LOG = LOG;
      		prevHandler = Signal.handle(new Signal(name), this);
      	}
      	/**
      	 * Handle an incoming signal.
      	 *
      	 * @param signal    The incoming signal
      	 */
      	@Override
      	public void handle(Signal signal) {
      		LOG.info("RECEIVED SIGNAL {}: SIG{}. Shutting down as requested.",
      			signal.getNumber(),
      			signal.getName());
      		prevHandler.handle(signal);
      	}
      }
    
    Handler构造器的调用
  • 接着可以观察这个TaskManager所在机器的Yarn的NodeManager的日志,grep出和这个容器相关的日志,可以看到最后如下。TaskManager内存超出了物理内存的限制。但是从GC日志来看,连Full GC都很少发生。
### Flink JobManager 内存溢出解决方案 #### 一、理解JobManager内存需求 对于Flink集群中的JobManager组件而言,其主要职责在于协调整个流处理作业的执行流程以及管理任务分配等操作。通常情况下,由于JobManager并不参与具体的数据处理工作,因此所需内存量相对较少,在大多数应用场景下配置2到4GB即可满足需求[^2]。 如果遇到JobManager发生内存溢出错误,则可能是由以下几个方面引起: #### 二、调整JVM堆外内存参数 默认情况下,Java应用程序会为对象分配一定的初始堆空间(-Xms),并允许扩展至最大值(-Xmx)。然而这仅限于堆区内存管理;而在实际运行过程中还存在非堆区(即所谓的“永久代”或元数据区域),这部分也需要适当的空间来存储类加载器信息和其他静态结构体。针对上述提到的情况,可以尝试增加-Xmn选项指定年轻代大小,并合理设置-XX:MaxMetaspaceSize控制元数据的最大容量,从而减少因频繁GC导致的压力和潜在风险[^3]。 #### 三、优化网络通信机制 考虑到分布式计算框架的特点之一就是节点间存在着大量的消息传递活动,所以应当关注RPC层面上可能存在的瓶颈因素。比如可以通过修改`akka.framesize`属性扩大每次传输的消息尺寸上限,进而降低交互次数;另外还可以考虑启用压缩功能(`akka.ask.timeout`)以节省带宽资源消耗,提高整体效率的同时也间接缓解了内存紧张的局面[^1]。 #### 四、检查应用逻辑设计合理性 除了硬件资源配置不当之外,程序本身的编写质量同样不容忽视。特别是那些涉及到大规模状态保存或是复杂事件时间窗口聚合运算的任务场景,往往更容易触发异常状况的发生。此时建议开发者仔细审查业务实现细节,尽可能简化算法模型,去除不必要的中间变量缓存环节,确保每个阶段产生的临时结果都能及时得到清理释放。 ```yaml # Example of setting up memory parameters for a standalone setup. taskmanager.memory.flink.size: "8g" jobmanager.memory.flink.size: "4g" # JVM options to consider adding or adjusting based on your environment and needs. env.java.opts: "-Xms4g -Xmx4g -XX:+UseG1GC -XX:MaxMetaspaceSize=512m" ```
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