简述Hadoop作业提交到YARN的流程 ?

参考回答:

Hadoop作业提交到YARN的流程大致如下:
1. 用户通过yarn jar命令提交作业,生成提交请求。
2. ResourceManager接收到请求并将作业提交到Scheduler进行资源调度。
3. Scheduler为作业分配资源,生成容器(Container)。
4. NodeManager在指定节点上启动容器,并执行作业的任务。
5. 作业执行过程中,ApplicationMaster(AM)负责跟踪作业状态、协调任务执行。
6. 作业执行完成后,结果返回给用户。

详细讲解与拓展:

Hadoop YARN(Yet Another Resource Negotiator)是Hadoop的资源管理层,用于管理集群中的资源并调度作业。作业提交到YARN的流程包括多个步骤,下面对每个步骤进行详细解释:

  1. 作业提交
    • 用户通过yarn jar命令提交Hadoop作业时,首先会指定应用程序的jar包、输入路径、输出路径以及作业的其他参数。这个提交请求会通过客户端传递给YARN的ResourceManager(RM)。
  2. ResourceManager与Scheduler
    • ResourceManager负责整个集群资源的管理。接收到作业请求后,ResourceManager会将作业提交给Scheduler。Scheduler的职责是根据资源需求、队列配置、优先级等策略对作业进行调度。
    • Scheduler在选择可用的节点后,为作业分配容器资源。容器是YARN管理资源的基本单位,它包括内存、CPU等资源。
  3. Container的分配与启动
    • Scheduler为作业分配容器后,ResourceManager会通知NodeManager(NM),NodeManager是管理各个数据节点的资源的守护进程。NodeManager负责启动容器,并根据ResourceManager的指示执行相应的任务。
    • 容器在指定的节点上启动,每个容器在自己的JVM(Java虚拟机)中运行一个Map或Reduce任务。
  4. ApplicationMaster的角色
    • 每个Hadoop作业都会启动一个ApplicationMaster(AM),负责协调和管理整个作业的执行过程。ApplicationMaster是在YARN上运行的一个特殊进程,它负责:
      • 启动任务并监控任务执行。
      • 处理任务失败的重试机制。
      • 与ResourceManager通信,申请更多的资源或释放资源。
      • 汇总任务的执行结果,并最终报告给用户。
    • ApplicationMaster的启动过程由ResourceManager负责,在集群上为每个作业分配一个独立的ApplicationMaster。
  5. 作业执行与监控
    • 在容器启动后,容器中的任务开始执行。ApplicationMaster通过与NodeManager的通信来获取任务的执行状态,并处理任务的失败、重试和进度报告。
    • YARN提供了集中的监控和日志管理工具,用户可以通过这些工具查看作业的执行情况。
  6. 作业完成与结果返回
    • 当所有任务执行完成后,ApplicationMaster会向ResourceManager报告作业的最终状态(成功或失败)。此时,作业的输出结果会被写入到HDFS或其他指定的位置,供用户查询和处理。

拓展:

  • 容器管理与调度策略:YARN的容器管理并不局限于MapReduce作业,还可以运行其他类型的应用程序,比如Spark、Tez等。因此,YARN支持不同应用框架的资源管理。在YARN中,Scheduler通常会根据不同应用类型的需求来分配资源。

  • 优先级与公平性:YARN的调度器支持多种调度策略,包括CapacityScheduler和FairScheduler。CapacityScheduler主要基于队列的容量来分配资源,而FairScheduler则会公平地分配资源给所有作业,避免某些作业资源占用过多,导致其他作业得不到资源。

  • ApplicationMaster的失败处理:如果ApplicationMaster失败(例如,容器崩溃或节点故障),YARN会根据配置自动重新启动AM并重新尝试执行作业。AM的失败容错机制保证了作业的高可用性。

总结:

Hadoop作业提交到YARN的流程涉及多个步骤,从用户提交作业到ResourceManager,再到Scheduler调度资源、容器启动任务,最终由ApplicationMaster管理任务执行和监控。这一流程的设计确保了大规模集群资源的高效管理、作业的容错性及任务的并行执行。在YARN中,作业的资源调度、任务执行和容错机制紧密协作,提供了一个强大的分布式计算平台。

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