《Hadoop技术内幕深入解析YARN架构设计与原理》读书笔记（1）

《Hadoop技术内幕深入解析YARN架构设计与原理》读书笔记 （1）

第二章：YARN的设计理念和基本架构

由于 mrv1 在扩展性，可靠性，资源利用和多框架等方面存在明显的不足，诞生了新的MapReduce，由于mrv2将资源管理模块构建成了一个独立的通用系统YARN。

2.1 YARN产生背景

• mrv1的局限性：

  • 扩展性差
  • 可靠性差 master/slave结构，master单点故障问题，一旦故障则整个集群不可用，
  • 资源利用率低：通常一个任务无法用完所有资源，其他任务无法使用空闲资源。
  • 无法支持多种计算框架

• YARN :

  • 资源利用率高： 多种框架共享资源
    
  • 运维成本低：一个框架一个集群 -》需要多个管理 -----》 现在可以同一管理
  • 数据共享 ：多种框架共享数据，大大减少数据转移的成本

版本对比

mrv1 :

JobTracker 由两部分组成：1 资源管理 2作业控制

mr v2 + yarn: 将 jobTracker的两个功能分开，

两个版本的对比：

YARN 基本架构

将mrv1中的jobTracker 分成两个独立的服务：

• 一个全局的资源管理系统ResourceManager RS
• 每个应用程序特有的ApplicationMaster AM
  RS负责整个系统的资源管理的分配，而AM负责单个应用程序（map,或reduce任务）的管理
  YARN的基本架构见下图
  

ResourceManager ( RM）

RM 由两个组件构成：调度器（Scheduler） 和应用程序管理器（Applications Manager ASM）

• 调度器
  根据每个应用程序的需求进行分配资源（分配为容器 Resource Container, 简称 Container）
  Container 是一个动态资源分配单位，包含 cpu，内存，磁盘，网格等资源分装到一起。
  调度器是一个可插拔的组件，用户可以根据自己需要设计新的调度器
• ASM
  负责整个系统中所有的应用程序，包括应用程序提交，与调度器协商资源以启动ApplicationMaster,监控ApplicationMaster 运行状态并在失败时重新启动它等

ApplicationMaster (AM)

用户提交的每个应用都包含一个AM
其功能是：

• 与RM调度器协商以获取资源（Container)
• 将得到的任务进一步分配给内部的任务
• 与NM 通信以启动、关闭任务
• 监控所有任务运行状态，并在任务失败时重新为任务申请资源以重启任务

NodeManager (NM)

NM是每个节点伤感的资源和任务管理器，一方面它会向RM汇报本节点上的资源使用情况和各个Container的运行情况，另一方面，它接收并处理来自AM的Container启动、停止各种请求

Container

当AM向RM申请资源时，RM为AM返回的资源便是Container，YARN会为每一任务分配一个Container。

YARN工作流程

运行在YARN在上的应用程序分为两种：

• 短程序：一般的mapreduce作业
• 长程序： storm ,hbase

用于向YARN提交一个应用程序，YARN将分成两个阶段运行程序：

• 1 启动ApplicationMaster
• 2 ApplicationMaster创建应用程序，为它申请资源，并监控它的整个运行过程，直到完成
  yarn的工作流程：
  
  步骤1：用户向YARN提交一个应用程序，其中包括AM程序，启动AM的命令，用户程序等
  步骤2：RM为该程序分配第一个Container， 并与对应的NM通信，要求它在这个Container中启动应用程序的AM
  步骤3：AM首先向RM注册，这样用户直接通过RM查看应用程序的运行状态，然后它为各个任务申请资源，并监控它的运行状态，直到运行结束，重复步骤4~7
  步骤4：AM采用轮询的方式通过RPC协议向RM申请和领取资源
  步骤5：一旦AM申请到资源后，便与对应的NM通信，要求它启动任务
  步骤6：NM为任务设置好运行环境后，将任务启动命令写的一个脚本中，并通过运行脚本启动任务
  步骤7：各个任务通过某个RPC协议向AM汇报自已的状态和进度，已让AM随时掌控各个任务的运行状态，从而可以在任务失败时重新启动任务。
  用户可以随时通过RPC向AM查询应用程序的当前运行状态
  步骤8：应用程序运行完成后，AM向RM注销并关闭自己