深入浅出 Hadoop YARN

一. Hadoop Yarn 是什么

在古老的 Hadoop1.0 中,MapReduce 的 JobTracker 负责了太多的工作,包括资源调度,管理众多的 TaskTracker 等工作。这自然是不合理的,于是 Hadoop 在 1.0 到 2.0 的升级过程中,便将 JobTracker 的资源调度工作独立了出来,而这一改动,直接让 Hadoop 成为大数据中最稳固的那一块基石。,而这个独立出来的资源管理框架,就是 Yarn

在详细介绍 Yarn 之前,我们先简单聊聊 Yarn ,Yarn 的全称是 ** Yet Another Resource Negotiator**,意思是“另一种资源调度器”,这种命名和“有间客栈”这种可谓是异曲同工之妙。这里多说一句,以前 Java 有一个项目编译工具,叫做 Ant,他的命名也是类似的,叫做 “Another Neat Tool”的缩写,翻译过来是”另一种整理工具“。

既然都叫做资源调度器了,那么自然,它的功能也是负责资源管理和调度的,接下来,我们就深入到 Yarn 这个东西内部一探究竟吧。

二. Yarn 架构

深入浅出 Hadoop YARN


我们主要围绕上面这张图展开,不过在介绍图中内容时,需要先了解 Yarn 中的 Container 的概念,然后会介绍图中一个个组件,最后看看提交一个程序的流程。

2.1 Container

容器(Container)这个东西是 Yarn 对资源做的一层抽象。就像我们平时开发过程中,经常需要对底层一些东西进行封装,只提供给上层一个调用接口一样,Yarn 对资源的管理也是用到了这种思想。

深入浅出 Hadoop YARN

如上所示,Yarn 将CPU核数,内存这些计算资源都封装成为一个个的容器(Container)。需要注意两点:

容器由 NodeManager 启动和管理,并被它所监控。

容器被 ResourceManager 进行调度。

NodeManager 和 ResourceManager 这两个组件会在下面讲到。

2.2 三个主要组件

再看最上面的图,我们能直观发现的两个主要的组件是 ResourceManager 和 NodeManager ,但其实还有一个 ApplicationMaster 在图中没有直观显示。我们分别来看这三个组件。

ResourceManager

我们先来说说上图中最中央的那个 ResourceManager(RM)。从名字上我们就能知道这个组件是负责资源管理的,整个系统有且只有一个 RM ,来负责资源的调度。它也包含了两个主要的组件:定时调用器(Scheduler)以及应用管理器(ApplicationManager)。

定时调度器(Scheduler):从本质上来说,定时调度器就是一种策略,或者说一种算法。当 Client 提交一个任务的时候,它会根据所需要的资源以及当前集群的资源状况进行分配。注意,它只负责向应用程序分配资源,并不做监控以及应用程序的状态跟踪。

应用管理器(ApplicationManager):同样,听名字就能大概知道它是干嘛的。应用管理器就是负责管理 Client 用户提交的应用。上面不是说到定时调度器(Scheduler)不对用户提交的程序监控嘛,其实啊,监控应用的工作正是由应用管理器(ApplicationManager)完成的。

ApplicationMaster

每当 Client 提交一个 Application 时候,就会新建一个 ApplicationMaster 。由这个 ApplicationMaster 去与 ResourceManager 申请容器资源,获得资源后会将要运行的程序发送到容器上启动,然后进行分布式计算。

这里可能有些难以理解,为什么是把运行程序发送到容器上去运行?如果以传统的思路来看,是程序运行着不动,然后数据进进出出不停流转。但当数据量大的时候就没法这么玩了,因为海量数据移动成本太大,时间太长。但是中国有一句老话山不过来,我就过去。大数据分布式计算就是这种思想,既然大数据难以移动,那我就把容易移动的应用程序发布到各个节点进行计算呗,这就是大数据分布式计算的思路。

NodeManager

NodeManager 是 ResourceManager 在每台机器的上代理,负责容器的管理,并监控他们的资源使用情况(cpu,内存,磁盘及网络等),以及向 ResourceManager/Scheduler 提供这些资源使用报告。

三. 提交一个 Application 到 Yarn 的流程

深入浅出 Hadoop YARN

这张图简单地标明了提交一个程序所经历的流程,接下来我们来具体说说每一步的过程。

Client 向 Yarn 提交 Application,这里我们假设是一个 MapReduce 作业。

ResourceManager 向 NodeManager 通信,为该 Application 分配第一个容器。并在这个容器中运行这个应用程序对应的 ApplicationMaster。

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