Hadoop Yarn工作原理

YARN的基础功能有: 资源的管理, 作业的调度、监控等.
ResourceManager和NodeManager形成了Hadoop的数据计算框架.

ResourceManager: 负责系统资源在应用间的分配. ResourceManager有两个主要的组件: Scheduler和ApplicationsManager. Scheduler只纯碎地负责给运行的应用分配资源, 不会执行失败任务的重启. Scheduler是根据应用的需求来执行调度的, 基于一个抽象的资源容器(resource Container), 这个容器包含的元素有: 内存, CPU, disk, network等.

The Scheduler has a pluggable policy which is responsible for partitioning the cluster resources among the various queues, applications etc. The current schedulers such as the CapacityScheduler and the FairScheduler would be some examples of plug-ins.

ApplicationsManager 主要负责接受作业的提交; 为要执行的应用(提交的作业应用)指定一个特定的容器(ApplicationMaster); 任务执行失败时负责重启ApplicationMaster container.

ApplicationMaster: 每一个客户应用(自己的应用程序)都会对应一个ApplicationMaster. 负责从ResourceManager获取资源, 并负责和NodeManager一起去完成任务的执行, 任务进度的监控和任务状态的跟踪.

NodeManager: 每个机器节点都会有一个NodeManager进程, 来负责收集监控各个节点的cpu, 内存, 磁盘, 网络等资源的使用情况, 并会把这些信息上报给ResourceManager/Scheduler.

这里写图片描述

<think>嗯,用户想了解Hadoop YARN Federation的架构和工作机制。这个问题需要深入解释分布式系统的设计思想。用户可能是个大数据工程师或者学生,正在研究YARN的扩展方案。 从技术角度看,YARN Federation的核心是解决单点瓶颈问题。我记得Hadoop在早期版本中,ResourceManager是单点运行的,当集群规模扩大到上万节点时,这会导致性能问题。Federation通过引入多个ResourceManager实例来分担负载,这个设计思路和HDFS Federation很像。 需要重点解释几个关键组件:Router、StateStore和PolicyManager。Router相当于客户端请求的入口点,它根据策略将请求转发给不同的RM;StateStore负责维护集群状态的一致性;PolicyManager则决定了路由逻辑。这三者协同工作才能实现透明的联邦机制。 用户可能还会关心实际部署问题。比如Router的高可用配置、StateStore的选型(Zookeeper还是其他方案)、跨机房部署时的延迟问题等。不过用户当前的问题集中在工作机制上,这些实操细节可以放在后续问题里。 考虑到用户要求详细解释,准备从架构图开始说明,然后分步骤描述请求处理流程。特别要强调"无单点故障"和"线性扩展"这两个核心优势,这对大规模集群非常重要。 用户提供的引用材料里提到Federation不能解决MapReduce性能问题,这个观点是对的。在回答里需要明确区分YARN资源管理和计算框架性能的关系,避免产生误导。 最后要注意技术术语的中文翻译准确性,比如"Sub-Cluster"译为"子集群"比"分集群"更准确,"State Store"译为"状态存储"而非"状态仓库"。</think>以下是Hadoop YARN Federation的架构与工作机制详解: ### **1. 核心目标** 解决单一ResourceManager(RM)的扩展性瓶颈: - **单点故障风险**:传统架构中RM是单点故障源 - **资源限制**:单个RM难以管理超大规模集群(>10K节点) - **性能瓶颈**:高并发场景下调度吞吐量受限 ### **2. 架构组件** ```mermaid graph LR Client-->Router Router-->|路由策略| RM1[RM Sub-Cluster1] Router-->|路由策略| RM2[RM Sub-Cluster2] RM1-->|状态同步| StateStore[(全局状态存储)] RM2-->|状态同步| StateStore ``` #### **关键组件说明** | **组件** | **功能** | |--------------------|--------------------------------------------------------------------------| | **Router** | 客户端请求入口点,实现请求的透明路由(无感知转发) | | **Sub-Cluster** | 独立RM实例+NodeManager组,每个子集群管理专属物理资源 | | **StateStore** | 全局状态存储(通常用ZooKeeper),维护集群拓扑和策略 | | **PolicyManager** | 决策路由策略(如基于队列/用户/负载) | ### **3. 工作流程** #### **(1) 客户端提交作业** ```python # 客户端代码示例(无感知调用) app = yarn_client.submit_app( app_name="federation_demo", resource_request={"memory": "4GB", "vcores": 2} # 资源请求格式不变 ) ``` #### **(2) Router路由决策** 根据策略选择目标子集群: - **策略类型**: - 哈希路由(HashRouterPolicy):$hash(user) \mod N$ - 负载均衡(LoadBasedRouterPolicy):$min(rm_i.load), i\in[1,N]$ - 队列映射(QueueBasedPolicy):$queue \rightarrow rm_id$ #### **(3) 子集群处理** ```mermaid sequenceDiagram RM->>NM: 分配容器 NM->>RM: 心跳报告 RM->>StateStore: 同步状态(作业进度/资源变更) ``` #### **(4) 全局状态同步** - **StateStore维护**: - 子集群活跃状态 - 路由策略版本 - 跨集群队列配额 - 容错机制:若子集群故障,Router自动屏蔽故障节点 ### **4. 关键技术机制** #### **资源隔离与共享** - **物理隔离**:每个NM固定归属一个子集群 - **逻辑统一**:通过Router提供全局资源视图 - **跨集群调度**:需通过`FederationInterceptor`组件实现(实验性特性) #### **容错设计** - **Router HA**:多Router实例+负载均衡器 - **状态存储冗余**:StateStore采用ZooKeeper集群 - **子集群自治**:单个子集群故障不影响其他集群 ### **5. 性能优化效果** $$ T_{max} = \sum_{i=1}^{N} T_{rm_i} \quad (N=\text{子集群数}) $$ - 调度吞吐量线性扩展(实测可达**10倍**提升)[^1] - 支持**百万级**容器并发管理 - 降低单RM GC压力(各子集群独立GC) ### **6. 典型部署场景** ```bash # 配置文件示例(yarn-site.xml) <property> <name>yarn.federation.router.policy</name> <value>org.apache.hadoop.yarn.server.router.HashBasedRouterPolicy</value> </property> <property> <name>yarn.federation.state-store.zk.address</name> <value>zk1:2181,zk2:2181</value> # ZooKeeper集群地址 </property> ``` > **注意**:Federation虽提升扩展性,但增加了运维复杂度,需权衡集群规模与运维成本[^1]。对于中小集群(<5K节点),建议优先优化RM配置而非引入联邦。 --- **
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值