Flink Native Kubernetes实战,Java面试2021

  1. 结合官方给出的提交和部署流程图就更清晰了:kubernetes上部署了Flink Master,由Flink Client来提交session cluster和job的请求:

Flink Native Kubernetes实战,Java面试2021_第1张图片

Flink Kubernetes和Flink Native Kubernetes的区别

至此,可以小结Flink Kubernetes和Flink Native Kubernetes的区别:

  1. Flink Kubernetes自1.2版本首次出现,Flink Native Kubernetes自1.10版本首次出现;

  2. Flink Kubernetes是把JobManager和TaskManager等进程放入容器,在kubernetes管理和运行,这和我们把java应用做成docker镜像再在kubernetes运行是一个道理,都是用kubectl在kubernetes上操作;

  3. Flink Native Kubernetes是在Flink安装包中有个工具,此工具可以向kubernetes的Api Server发送请求,例如创建Flink Master,并且可以和Flink Master通讯,用于提交任务,我们只要用好Flink安装包中的工具即可,无需在kubernetes上执行kubectl操作;

Flink Native Kubernetes在Flink-1.10版本中的不足之处

  1. Flink Native Kubernetes只是Beta版,属于实验性质(官方原话:still experimental),请勿用于生产环境!

  2. 只支持session cluster模式(一个常驻session执行多个任务),还不支持Job clusters模式(一个任务对应一个session)

尽管还没有进入Release阶段,但这种操作模式对不熟悉kubernetes的开发者来说还是很友好的,接下来通过实战来体验吧;

官方要求

为了体验Native Kubernetes,flink官方提出了下列前提条件:

  1. kubernetes版本不低于1.9

  2. kubernetes环境的DNS是正常的

  3. KubeConfig文件,并且这个文件是有权对pod和service资源做增删改查的(kubectl命令有权对pod和service做操作,也是因为它使用了对应的KubeConfig文件),这个文件一般在kubernetes环境上,全路径:~/.kube/config

  4. pod执行时候的身份是service account,这个service account已经通过RBAC赋予了pod的增加和删除权限;

前面两点需要您自己保证已达到要求,第三和第四点现在先不必关心,后面有详细的步骤来完成;

实战环境信息

本次实战的环境如下图所示,一套kubernetes环境(版本是1.15.3),另外还有一台CentOS7电脑,上面已部署了flink-1.10(这里的部署是说把安装包解压,不启动任何服务):

Flink Native Kubernetes实战,Java面试2021_第2张图片

准备完毕,开始实战了~

实战内容简介

本次实战是在kubernetes环境创建一个session cluster,然后提交任务到这个sessionc cluster运行,与官方教程不同的是本次实战使用自定义namespace和service account,毕竟生产环境一般是不允许使用default作为namespace和service account的;

实战

  1. 在CetnOS7电脑上操作时使用的是r
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oot账号;

  1. 在kubernetes的节点上,确保有权执行kubectl命令对pod和service进行增删改查,将文件/.kube/config复制到CentOS7电脑的/.kube/目录下;

  2. 在kubernetes的节点上,执行以下命令创建名为flink-session-cluster的namespace:

kubectl create namespace flink-session-cluster

  1. 执行以下命令创建名为flink的serviceaccount:

kubectl create serviceaccount flink -n flink-session-cluster

  1. 执行以下命令做serviceaccount和角色的绑定:

kubectl create clusterrolebinding flink-role-binding-flink \

–clusterrole=edit \

–serviceaccount=flink-session-cluster:flink

  1. SSH登录部署了flink的CentOS7电脑,在flink目录下执行以下命令,即可创建名为session001的session cluster,其中-Dkubernetes.namespace参数指定了namespace,另外还指定了一个TaskManager实例使用一个CPU资源、4G内存、内含6个slot:

./bin/kubernetes-session.sh \

-Dkubernetes.namespace=flink-session-cluster \

-Dkubernetes.jobmanager.service-account=flink \

-Dkubernetes.cluster-id=session001 \

-Dtaskmanager.memory.process.size=8192m \

-Dkubernetes.taskmanager.cpu=1 \

-Dtaskmanager.numberOfTaskSlots=4 \

-Dresourcemanager.taskmanager-timeout=3600000

  1. 如下图,控制台提示创建成功,并且红框中提示了flink web UI的访问地址是http://192.168.50.135:31753:

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  1. 下载镜像和启动容器需要一定的时间,可以用kubectl get和kubectl describe命令观察对应的deployment和pod的状态:

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9. pod启动成功后访问flink web,如下图,此时还没有创建TaskManager,因此Slot为零:

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10. 回到CentOS7电脑,在flink目录下执行以下命令,将官方自带的WindowJoin任务提交到session cluster:

./bin/flink run -d \

-e kubernetes-session \

-Dkubernetes.namespace=flink-session-cluster \

-Dkubernetes.cluster-id=session001 \

examples/streaming/WindowJoin.jar

  1. 控制台提示提交任务成功:

Flink Native Kubernetes实战,Java面试2021_第6张图片

  1. 页面上也会同步显示增加了一个TaskManager,对应6个slot,已经用掉了一个:

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  1. 再连续提交5次相同的任务,将此TaskManager的slot用光:

Flink Native Kubernetes实战,Java面试2021_第8张图片

  1. 这时候再提交一次任务,按理来说应该增加一个TaskManager,可是页面如下图所示,TaskManager数量还是1,并没有增加,并且红框中显示新增的任务并没有正常运行起来:

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  1. 在kubernetes环境查看pod情况,如下图红框所示,有个新建的pod状态是Pending,看来这就是第七个任务不能执行就是因为这个新建的pod无法正常工作导致的:

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  1. 再看看这个namespace的事件通知,如下图红框所示,名为session001-taskmanager-1-2的pod有一条通知信息:由于CPU资源不足导致pod创建失败:

Flink Native Kubernetes实战,Java面试2021_第11张图片

  1. 穷到没钱配置kubernetes环境,连一核CPU都凑不齐:

Flink Native Kubernetes实战,Java面试2021_第12张图片

  1. 一时半会儿也找不出多余的CPU资源,唯一能做的就是降低TaskManager的CPU要求,刚才配置的是一个TaskManager使用一核CPU,我打算降低一半,即0.5核,这样就够两个TaskManager用了;

  2. 您可能会疑惑:怎么会有0.5个CPU这样的配置?这个和kubernetes的资源限制有关,kubernetes对pod的CPU限制粒度是千分之一个CPU,也是就是在kubernetes中,配置1000单位的CPU表示使用1核,我们配置0.5核,不过是配置了500单位而已(所以我还可以更穷…)

  3. 接下来的操作是先停掉当前的session cluster,再重新创建一个,创建的时候参数-Dkubernetes.taskmanager.cpu的值从1改为0.5

  4. 在CentOS7电脑上执行以下命令,将session cluster停掉,释放所有资源:

echo ‘stop’ | \

./bin/kubernetes-session.sh \

-Dkubernetes.namespace=flink-session-cluster \

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