spark内存管理模型

Spark基本流程

1.用户在Driver上创建任务，初始化运行环境
2.Driver根据配置信息，向Resource Manager申请资源
3.Resource Manager资源管理器选择合适的Worker节点创捷Executor
4.Executor向Driver反向注册，并等待任务分配task
5.Driver端完成sparkContext的初始化，创建DAG，将task分配到Executor
6.Executor对task任务进行计算，并将结果返回给Driver

更具上述流程可知，spark主要在JVM上运行的进程有两个分别是driver进程和executor进程，其中主要的数据计算任务是在executor进程上完成的。driver进程主要的内存调整参数时 -- driver-momery默认为1G，其需要注意的collect算子，collect会将数据都拉到driver内存中，造成数据的OOM。executor进程在1.6.x版本之前的内存模型为静态内存模型，2.0.x主要使用的内存模型就是动态内存管理模型，其大小的调整参数为--executor-memory。

spark内存管理

spark内存分为堆内内存和堆外内存，堆内内存基于JVM实现，堆外内存通过调用底层的JDK Unsafe API实现，堆外内存默认不开启（其开启参数为spark.memory.offHeap.enabled, 大小参数spark.memory.offHeap.size=1024）.

静态内存管理

主要由四个部分组成，分别为：

• Reserved内存：预留内存，预防OOM，默认分别占Storage内存区域的10%（参数为spark.storage.safetyFraction）及Execution内存区域的20%（参数为spark.suffle.safetyFraction）。
• Storage内存：用于存储RDD数据以及内存广播数据，当需要用于unroll（缓存Iterator的Block数据）时的内存也是取自于这一部分（大概会占据Storage内存的20%，由spark.storage.unrollFraction参数控制）。默认占spark内存的60%，调整参数为spark.storage.memory。
• Execution内存：主要用于缓存shuffle过程中的中间数据,默认占spark内存参数的20%，调整参数为spark.shuffle.memory。
• Other内存：用于存储用户定义的数据结构及spark元数据，其主要占比取决于Storage内存及Execution内存的大小，默认占比20%。

缺点：虽然可以通过手动的方式调整各个内存的占比，但是调整后的shuffle和缓存比例依旧固定，会导致资源不能得到充分的利用。对应的task的内存分配模式为每个task所用的内存平均分配缺少灵活度。

统一内存管理模型

也是主要由四个部分组成，Storage内存与Execution内存统一进行管理（调整参数为spark.memory.fraction）占整个内存减去系统预留内存的60%，分别为：

• 系统Reserved内存：预留内存，预防OOM，默认大小为300M（参数为spark.suffle.safetyFraction）。
• Storage内存：用于存储RDD数据以及内存广播数据，当unroll的数据存储不下时会将数据存储到Driver中。默认占统一内存的50%，调整参数为spark.memory.storageFraction。
• Execution内存：主要用于缓存shuffle过程中的中间数据,默认占统一内存参数的50%，调整参数为spark.memory.storageFraction。
• Other内存：用于存储用户定义的数据结构及spark元数据，其主要占比取决于Storage内存及Execution内存的大小，默认占比40%。

统一内存管理的规则时

1. 当内存都不足时，会将数据存储到磁盘中；当二者中有一方内存不足而另一方存储有剩余时，不足的一方会占用剩余一方剩余的内存
2. 当Storage内存不足时，占据Execution内存时，Execution内存回收时，会让Storage先将占用内存的数据溢写到磁盘中（溢写的规则是LRU），再释放内存
3. 当Execution内存不足时，借用的Storage内存不返还

对task分配的内存大小取决于正在运行的task数量的多少。