大数据技术之Hadoop（MapReduce） 第5章 Yarn

5.1 Yarn概述

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，相当于一个分布式的操作系统平台，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。

5.2 Yarn基本架构

  YARN主要由ResourceManager、NodeManager、ApplicationMaster和Container等组件构成。

5.3 Yarn工作机制

1）Yarn运行机制

2）工作机制详解

（0）Mr程序提交到客户端所在的节点。

（1）Yarnrunner向Resourcemanager申请一个Application。

（2）rm将该应用程序的资源路径返回给yarnrunner。

（3）该程序将运行所需资源提交到HDFS上。

（4）程序资源提交完毕后，申请运行mrAppMaster。

（5）RM将用户的请求初始化成一个task。

（6）其中一个NodeManager领取到task任务。

（7）该NodeManager创建容器Container，并产生MRAppmaster。

（8）Container从HDFS上拷贝资源到本地。

（9）MRAppmaster向RM 申请运行maptask资源。

（10）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。

（11）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。

（12）MrAppMaster等待所有maptask运行完毕后，向RM申请容器，运行reduce task。

（13）reduce task向maptask获取相应分区的数据。

（14）程序运行完毕后，MR会向RM申请注销自己。

5.4 作业提交全过程

1）作业提交过程之YARN

作业提交全过程详解

（1）作业提交

第0步：client调用job.waitForCompletion方法，向整个集群提交MapReduce作业。

第1步：client向RM申请一个作业id。

第2步：RM给client返回该job资源的提交路径和作业id。

第3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。

第4步：client提交完资源后，向RM申请运行MrAppMaster。

（2）作业初始化

第5步：当RM收到client的请求后，将该job添加到容量调度器中。

第6步：某一个空闲的NM领取到该job。

第7步：该NM创建Container，并产生MRAppmaster。

第8步：下载client提交的资源到本地。

（3）任务分配

第9步：MrAppMaster向RM申请运行多个maptask任务资源。

第10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

第11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。

第12步：MrAppMaster等待所有maptask运行完毕后，向RM申请容器，运行reduce task。

第13步：reduce task向maptask获取相应分区的数据。

第14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分钟都会通过调用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。

2）作业提交过程之MapReduce

5.5 资源调度器

目前，Hadoop作业调度器主要有三种：FIFO、Capacity Scheduler和Fair Scheduler。Hadoop2.7.2默认的资源调度器是Capacity Scheduler。

具体设置详见：yarn-default.xml文件

<property>     <description>The class to use as the resource scheduler.</description>     <name>yarn.resourcemanager.scheduler.class</name> <value>org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.scheduler.capacity.CapacityScheduler</value> </property>

1）先进先出调度器（FIFO）

2）容量调度器（Capacity Scheduler）

3）公平调度器（Fair Scheduler）

5.6 任务的推测执行

1）作业完成时间取决于最慢的任务完成时间

一个作业由若干个Map任务和Reduce任务构成。因硬件老化、软件Bug等，某些任务可能运行非常慢。

典型案例：系统中有99%的Map任务都完成了，只有少数几个Map老是进度很慢，完不成，怎么办？

2）推测执行机制：

发现拖后腿的任务，比如某个任务运行速度远慢于任务平均速度。为拖后腿任务启动一个备份任务，同时运行。谁先运行完，则采用谁的结果。

3）执行推测任务的前提条件

（1）每个task只能有一个备份任务；

（2）当前job已完成的task必须不小于0.05（5%）

（3）开启推测执行参数设置。Hadoop2.7.2 mapred-site.xml文件中默认是打开的。

<property>   <name>mapreduce.map.speculative</name>   <value>true</value>   <description>If true, then multiple instances of some map tasks                may be executed in parallel.</description> </property>   <property>   <name>mapreduce.reduce.speculative</name>   <value>true</value>   <description>If true, then multiple instances of some reduce tasks                may be executed in parallel.</description> </property>

4）不能启用推测执行机制情况

   （1）任务间存在严重的负载倾斜；

   （2）特殊任务，比如任务向数据库中写数据。

5）算法原理

 

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