spark内核揭秘-01-spark内核核心术语解析

Application:

Application是创建了SparkContext实例对象的spark用户,包含了Driver程序:


Spark-shell是一个应用程序,因为spark-shell在启动的时候创建了一个SparkContext对象,其名称为sc:

Job:

和Spark的action相对应,每一个action例如count、saveAsTextFile等都会对应一个job实例,该job实例包含多任务的并行计算。

Driver Program:

运行main函数并且创建SparkContext实例的程序

Cluster Manager:

集群资源的管理外部服务,在spark上现在有standalone、yarn、mesos等三种集群资源管理器,spark自带的standalone模式能够满足大部分的spark计算环境对集群资源管理的需求,基本上只有在集群中运行多套计算框架的时候才考虑yarn和mesos

Worker Node:

集群中可以运行应用代码的工作节点,相当于Hadoop的slave节点

Executor:

在一个Worker Node上为应用启动的工作进程,在进程中赋值任务的运行,并且负责将数据存放在内存或磁盘上,必须注意的是,每个应用在一个Worker Node上只会有一个Executor,在Executor内部通过多线程的方式并发处理应用的任务。


Task:

被Driver送到Executor上的工作单元,通常情况下一个task会处理一个split的数据,每个split一般就是一个Block块的大小:


State:

一个job会被拆分成很多任务,每一组任务被称为state,这个MapReduce的map和reduce任务很像,划分state的依据在于:state开始一般是由于读取外部数据或者shuffle数据、一个state的结束一般是由于发生shuffle(例如reduceByKey操作)或者整个job结束时,例如要把数据放到hdfs等存储系统上:


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转载于:https://www.cnblogs.com/stark-summer/p/4829821.html

<think>嗯,用户想了解Spark性能调优的方法和最佳实践。这个问题很专业,需要结合分布式计算原理和Spark框架特性来回答。 从引用内容看,用户应该是个大数据工程师或数据平台开发者,正在处理实际生产环境中的性能问题。引用[1]和[引用2]特别重要,提供了Spark架构术语和配置模板。用户可能刚接触Spark调优,需要从基础到进阶的完整方案。 首先需要解释核心概念:RDD的弹性分布特性决定了数据分区策略是调优基础,Executor内存管理直接影响任务稳定性,而Shuffle操作是最常见的性能瓶颈。用户配置的yarn集群环境需要特别注意资源分配参数。 注意到引用[2]的生产配置模板很有价值,里面隐藏了几个关键点:Kryo序列化能减少网络传输量,自适应查询(Adaptive Query Execution)可以动态优化执行计划,G1垃圾回收器适合大内存场景。这些都要在回答中展开说明。 数据倾斜是个棘手问题,引用[4]提到异构数据源的挑战。解决方案需要分层处理:预处理阶段用采样分析分布,执行阶段用salt技巧打散热点key,必要时结合广播避免Shuffle。用户可能需要实际案例参考。 内存管理部分要强调堆外内存配置,引用[1]的术语表指出这是开发者常忽略的点。给出计算公式:总内存 = executor-memory + memoryOverhead,避免OOM崩溃。 最后必须提醒监控的重要性。引用[2]的告警机制建议很实用,要补充说明如何通过Spark UI观察GC时间与Shuffle读写比,这对诊断瓶颈至关重要。 用户可能后续会问具体场景优化,比如流处理或机器学习,所以最后准备的问题要覆盖这些方向。配置参数需要标注版本差异,比如Spark 3.0后自适应执行默认开启,避免用户配置冲突。</think>以下是Spark性能调优的核心措施和最佳实践,结合架构原理、配置优化及实战经验整理: --- ### **一、核心调优方向** 1. **资源分配优化** - **Executor配置**: - 内存分配:`--executor-memory`(堆内)+ `spark.executor.memoryOverhead`(堆外,默认10%) $$ \text{总内存} = \text{executor-memory} + \text{memoryOverhead} $$ - 并行度控制:`--executor-cores`(单Executor内核数)与`spark.executor.instances`(Executor数量)平衡,避免GC压力[^1] - **动态资源分配**: 启用`spark.dynamicAllocation.enabled=true`,根据负载自动调整Executor数量[^2]。 2. **Shuffle优化** - **减少数据移动**: - 调大`spark.sql.shuffle.partitions`(默认200),避免分区数据倾斜 - 使用`reduceByKey`替代`groupByKey`减少网络传输 - **优化机制**: - 启用`spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold`(避免排序开销) - 使用Kryo序列化:`spark.serializer=org.apache.spark.serializer.KryoSerializer`[^2] 3. **内存管理** - **堆内/堆外平衡**: - 调整`spark.memory.fraction`(默认0.6)控制执行/存储内存比例 - 堆外内存不足时增大`memoryOverhead`(如`--conf spark.executor.memoryOverhead=2g`)[^1] - **GC优化**: ```bash --conf "spark.executor.extraJavaOptions=-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200" ``` --- ### **二、高阶调优技巧** 1. **数据倾斜处理** - **热点Key拆分**:对倾斜Key添加随机前缀打散,聚合后合并 - **广播变量**:小数据集用`broadcast`代替Shuffle Join(`spark.sql.autoBroadcastJoinThreshold`调大) - **Salting技术**:在Join键中注入随机值分散数据[^4] 2. **查询引擎优化** - **AQE(自适应查询)**:Spark 3.0+ 默认开启,自动合并小分区、优化Join策略[^2] - **谓词下推**:使用Parquet/ORC格式时自动过滤无关数据 - **代码生成**:启用`spark.sql.codegen.wholeStage=true`加速计算 3. **数据缓存策略** - 复用RDD/DataFrame时调用`.persist()`,根据访问模式选择存储级别(如`MEMORY_AND_DISK_SER`) - 监控缓存命中率:`Spark UI > Storage` 标签页 --- ### **三、生产环境配置模板** ```bash spark-submit \ --master yarn \ --deploy-mode cluster \ --executor-memory 8g \ --executor-cores 4 \ --num-executors 20 \ --conf spark.dynamicAllocation.enabled=true \ --conf spark.dynamicAllocation.minExecutors=5 \ --conf spark.dynamicAllocation.maxExecutors=50 \ --conf spark.sql.shuffle.partitions=400 \ --conf spark.serializer=org.apache.spark.serializer.KryoSerializer \ --conf spark.sql.adaptive.enabled=true \ --conf spark.executor.memoryOverhead=2g \ --conf "spark.executor.extraJavaOptions=-XX:+UseG1GC" \ your_app.jar ``` --- ### **四、监控与诊断** 1. **关键指标**: - **GC时间**(>10%则需优化内存) - **Shuffle读写延迟**(网络瓶颈信号) - **任务执行时间分布**(识别慢节点) 2. **工具**: - Spark UI(任务分解、DAG可视化) - Ganglia/Prometheus(集群资源监控) - 日志分析(`ERROR`/`WARN`中定位瓶颈)[^2] > **调优原则**:先定位瓶颈(CPU/内存/IO/网络),再针对性优化。避免过度配置资源,优先优化代码逻辑[^1][^4]。 ---
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