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YARN:Yet Another Resource Negotiator, Hadoop集群的资源管理器,可以对运行在Hadoop上的MapReduce V2,Spark,Impala等进行内存和CPU的分配。
MapReduce过程分析
input split(输入分片)阶段:在进行Map之前,会根据输入文件的大小进行输入分片,每个输入分片对应一个Map任务。输入分片本身并不记录输入数据的内容,而是记录一个分片的长度和一个记录数据所在位置的数组。输入分片往往和HDFS的block关系密切,比如,一个block的大小为128M,有三个输入文件,大小分别为3M,129M,254M则输入分片会把3M分为1个输入分片,129M分成两个分片,254M也会分成两个输入分片。如果我们在map之前做文件合并,把小文件合成大文件,就能够减少map的数量,可以优化MapReduce执行效率。
Map阶段:执行Map function。基于数据本地化原则,一般map的执行是在存储数据的DataNode节点上执行的。
Sort操作:sort是MapReduce模型默认的行为,根据Key对序列化的字节做的排序。
Combiner操作:可选。Combiner实际上是DataNode节点(单个Map的数据)本地数据做的Reduce操作。先对Map结果进行局部Reduce,最大的好处是减少了Reduce阶段数据传输的大小。不过也不是所有的应用都适合进行局部Reduce,要根据业务的需要进去操作。
Merge操作:将spill的文件归并到一起。它是怎么做的呢?“aaa”从某个map task读取过来时值是5,从另外一个map 读取时值是8,因为它们有相同的key,所以得merge成group。什么是group。对于“aaa”就是像这样的:{“aaa”, [5, 8, 2, …]},数组中的值就是从不同溢写文件中读取出来的,然后再把这些值加起来。
Shuffle阶段:将Map的输出作为Reduce的输入的过程就是shuffle了。Map结果输出时,会在内存里开启一个环形内存缓冲区,默认大小为100M。并且在配置文件里为这个缓冲区设定了一个阀值,默认是0.80,同时Map还会为输出操作启动一个守护线程,如果缓冲区的内存达到了阀值的80%时候,这个守护线程就会把内容写到磁盘上,这个过程叫spill,另外的20%内存可以继续写入要写进磁盘的数据,写磁盘和写内存是互不干扰的,如果内存区被撑满了,那么map久会阻塞写内存的操作,让写磁盘操作完成后再继续执行写内存,写磁盘之前,还会先后执行Sort和Combiner操作。写入磁盘的操作叫做spill,即内存满了往磁盘上“溢出”一个文件。也就是说在做map输出有几次spill就会产生多少个溢出文件,等map输出全部做完后,map会Merge这些溢出文件。这个过程里还有一个Partitioner,其实Partitioner操作和map阶段的输入分片(Input split)很像,一个Partitioner对象一个reduce作业,如果我们的mapreduce操作只有一个reduce操作,那么Partitioner就只有一个,如果有多个reduce操作,那么Partitioner对应会有多个,Partitioner就是reduce的输入分片,这个可以编程控制,主要是根据实际Key-Value的值,根据实际业务类型或者为了更好的reduce负载均衡要求进行,这是提高reduce效率的一个关键所在。到了reduce阶段就是合并map输出的文件,Partitioner会找到对应的map输出文件,然后进行复制操作(通过HTTP请求,把需要Reduce的数据聚到一起(HTTP传输也是影响performance的主要地方)),复制操作时reduce会开启几个复制线程,这些线程默认个数是5个,程序员也可以在配置文件更改复制线程的个数,这个复制过程和map写入磁盘过程类似,也有阀值和内存大小,阀值一样可以在配置文件里配置。
Reduce阶段:执行reduce function,把结果写到HFDS上。
Spark过程分析
不同于Hadoop MapReduce把数据处理流程分成明显的input split,map,spill,merge,shuffle, sort,reduce等几个阶段,每个阶段各司其职,spark的核心是RDD,在执行阶段分为不同的stage和一系列transformation,action操作。Spark会记录所有的transformation操作,绘制一个DAG图,DAG中的RDDs之间如果是窄依赖,则化为同一个stage,如果是宽依赖,则分成不同的stage。
Spark运行过程中记录所有的transformation操作(不实际执行),遇到Action操作,把所有之前的transformation操作一把进行执行。在执行的过程中,也可能遇到shuffle的case(比如,reduceByKey操作),spark的shuffle也是将mapper的输出通过Partitioner操作送入Reducer。Reducer以内存做缓冲,变shuffle边做aggerate,等到aggerate完成之后,执行reduce function。
cloudera learning8:MapReduce and Spark
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