MIT6.824 Lab1 MapReduce

最新推荐文章于 2025-06-16 21:49:28 发布

bysui

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分类专栏：分布式系统文章标签： mapreduce go语言

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/bysui/article/details/52128221

本文档介绍如何使用Go语言实现MapReduce库，包括MapReduce的主要机制、软件需求、代码结构和实现流程。实验涉及串行和分布式MapReduce，以及处理worker故障。此外，还详细解释了word count的实现，并提供了分布式的Map/Reduce任务和worker故障处理策略。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Introduction
　　本次实验主要是用go语言来实现1个MapReduce库，并且了解分布式系统的容错机制，推荐先看一下MapReduce的论文[MapReduce]
　　主要机制如下图：
　　这里写图片描述
　　Map worker读入1个文件，处理后生成n(reduce worker数目)个中间文件，然后每个Reduce worker读取其对应的所有中间文件，处理后生成1个结果文件，最后n个结果文件可以merge成1个最终结果文件。
　　
Software
　　由于实验中的代码是由go语言实现的，所以需要先去看看go的基本语法以及相关教程，链接在这里Go(ps：需要翻墙/(ㄒoㄒ)/~~)
　　使用git来下载实验的代码，repository为git://g.csail.mit.edu/6.824-golabs-2016。然后再去安装golang的编译器即可，这里实验中使用的是1.5版本。

Preamble: Getting familiar with the source
　　mapreduce包提供了1个简单的Map/Reduce库的串行实现。正常应用应该调用Distributed函数[master.go]来启动1个任务，但是可以通过调用Sequential函数[master.go]来进行debug。
　　mapreduce实现流程：
　　1、应用提供一些输入文件，1个map函数，1个recude函数，reduce worker的数目(nReduce)。
　　2、建立1个master节点，它启动1个RPC server(master_rpc.go)，然后等待workers来注册(使用RPC call Register函数[master.go]). 当worker可用时(在第4、5步骤)，schedule函数[schedule.go]决定如何分配任务到worker以及如何处理worker的failures。
　　3、master节点认为每个输入文件对应1个map任务，为每个任务至少调用1次doMap函数[common_map.go]。每次调用doMap函数会读取合适的文件，并调用map函数来处理文件内容，为每个map文件生成nReduce个文件。
　　4、master节点接下去为每个reduce任务至少调用1次doReduce函数[common_reduce.go]。doReduce函数收集nReduce个reduce文件，然后调用reduce函数处理这些文件，产生nReduce个结果文件。
　　5、master节点调用mr.merge函数[master_splitmerge.go]，来整合nReduce个结果文件成1个最终文件。
　　6、master节点发送1个Shutdown的RPC调用到每个worker，来关闭它们的RPC server。

Part I: Map/Reduce input and output
　　首先是实现Map/Reduce的串行执行，在给出的代码中缺少2个关键的片段：将map任务的输出分割成nReduce个文件的 doMap函数[common_map.go]，以及将reduce任务的nReduce个输入整合成1个文件的doReduce函数[common_reduce.go]。
　　为了帮助测试你的代码是否正确，实验中还提供了test文件[test_test.go]来测试。关于go test命令的说明可以看这里go test。

go test -run Sequential mapreduce/...

　　run参数表示测试mapreduce文件夹下test_test.go文件中以Test开头包含Sequential的测试函数，即TestSequentialSingle和TestSequentialMany函数。这里针对TestSequentialSingle来分析一下具体流程，有助于编写doMap和doReduce函数。

func TestSequentialSingle(t *testing.T) {
    mr := Sequential("test", makeInputs(1), 1, MapFunc, ReduceFunc)
    mr.Wait()
    check(t, mr.files)
    checkWorker(t, mr.stats)
    cleanup(mr)
}

func Sequential(jobName string, files []string, nreduce int,
    mapF func(string, string) []KeyValue,
    reduceF func(string, []string) string,
) (mr *Master) {
    mr = newMaster("master")
    go mr.run(jobName, files, nreduce, func(phase jobPhase) {
        switch phase {
        case mapPhase:
            for i, f := range mr.files {
                doMap(mr.jobName, i, f, mr.nReduce, mapF)
            }
        case reducePhase:
            for i := 0; i < mr.nReduce; i++ {
                doReduce(mr.jobName, i, len(mr.files), reduceF)
            }
        }
    }, func() {
        mr.stats = []int{
  
  len(files) + nreduce}
    })
    return
}

　　首先通过Sequential函数[master.go]来创建1个master结构体，然后运行1个goroutine来执行mr.run函数。其中master结构体的定义如下：

type Master struct {
    sync.Mutex

    address         string
    registerChannel chan string
    doneChannel     chan bool
    workers         []string // protected by the mutex

    // Per-task information
    jobName string   // Name of currently executing job
    files   []