ResourceManager学习之ApplicationMaster,NodeManager管理

ApplicationMaster管理部分主要由三个服务构成，分别是ApplicationMasterLauncher、AMLivelinessMonitor和ApplicationMasterService，它们共同管理应用程序的ApplicationMaster的生命周期

ApplicationMasterLauncher、AMLivelinessMonitor和ApplicationMasterService这三个组件是如何协同管理ApplicationMaster生命周期，介绍从ResourceManager获得资源启动ApplicationMaster ：

1. 用户向YARN ResourceManager提交应用程序，ResourceManager收到提交请求后，先向资源调度器申请用以启动ApplicationMaster的资源，待申请到资源后，再由ApplicationMasterLauncher与对应的NodeManager通信，从而启动应用程序的ApplicationMaster
2. ApplicationMaster启动完成后，ApplicationMasterLauncher会通过事件的形式，将刚刚启动的ApplicationMaster注册到AMLivelinessMonitor，以启动心跳监控
3. ApplicationMaster启动后，先向ApplicationMasterService注册，并将自己所在host、端口号等信息汇报给它
4. ApplicationMaster运行过程中，周期性地向ApplicationMasterService汇报心跳信息
5. ApplicationMasterService每次收到ApplicationMaster的心跳信息后，将通知AMLivelinessMonitor更新该应用程序的最近汇报心跳的时间
6. 当应用程序运行完成后，ApplicationMaster向ApplicationMasterService发送请求，注销自己
7. ApplicationMasterService收到注销请求后，标注应用程序运行状态为完成，同时通知AMLivelinessMonitor移除对它的心跳监控

介绍三个服务

(1) ApplicationMasterLauncher

ApplicationMasterLauncher即是一个服务，也是一个事件处理器，它处理AMLauncherEvent类型的事件，该类型事件有两种，分别是请求启动一个ApplicationMaster的"LAUNCH"事件和请求清理一个ApplicationMaster的"CLEANUP"事件。ApplicationMasterLauncher维护了一个线程池，从而能够尽快地处理这两种事件

• 如果ApplicationMasterLauncher收到了"LAUNCH"类型的事件，它会与对应的NodeManager通信，要求它启动ApplicationMaster。整个过程比较简单，首先创建一个ContainerManagementProtocol协议的客户端，然后向对应的NodeManager发起连接请求，接着将启动AM所需的各种信息，包括启动命令、JAR包、环境变量等信息，封装成一个StartContainerRequest对象，然后通过RPC函数ContainerManagementProtocol#startContainer发送给对应的NM
• 如果ApplicationMasterLauncher收到了"CLEANUP"类型的事件，它与对应的NodeManager通信，要求它杀死ApplicationMaster。整个过程与启动AM的过程类似

(2) AMLivelinessMonitor

该服务周期性遍历所有应用程序的ApplicationMaster，如果一个ApplicationMaster在一定时间内未汇报心跳信息，则认为它死掉了，它上面所有正在运行的Container将被置为运行失败；如果AM运行失败，则由RM重新为它申请资源，以便能够重新分配到另外一个节点上执行

(3) ApplicationMasterService

ApplicationMasterService实现了RPC协议ApplicationMasterProtocol，负责处理来自ApplicationMaster的请求，请求主要包括注册、心跳和清理三种，其中，注册是ApplicationMaster启动时发生的行为，请求包中包含AM所在节点、RPC端口号和tracking URL等信息；心跳是周期性行为，包含请求资源的类型描述、待释放的Container列表等，而AMS为之返回新分配的Container、失败的Container等信息；清理是应用程序运行结束时发生的行为，ApplicationMaster向RM发送清理应用程序的请求，以回收资源和清理各种内存空间

ApplicationMasterLauncher启动AM后，AM做的第一件事是向RM注册，这是通过RPC函数ApplicationMasterProtocol#registerApplicationMaster实现的

AM运行过程中，需要周期性地通过RPC函数ApplicationMasterProtocol#allocate与RM通信，这主要有以下三个作用 ：

• 请求资源
• 获取新分配的资源
• 形成周期性心跳，告诉RM自己还活着

AM运行结束后，需要通过RPC函数ApplicationMasterProtocol#finishApplicationMaster告诉RM自己运行结束，可以回收资源和清理各种数据结果了

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NodeManager管理部分主要由三个服务构成，分别是NMLivelinessMonitor，NodesListManager和ResourceTrackerService，它们共同管理NodeManager的生命周期

介绍三个服务

(1) NMLivelinessMonitor

该服务周期性的遍历集群中所有NodeManager，如果一个NodeManager在一定时间内未汇报心跳信息，则认为它死掉了，它上面所有正在运行的Container将被置为运行失败。需要注意的是，RM不会重新执行这些Container，它只会通过心跳机制告诉对应的AM，由AM决定是否重新执行。如果需要，则AM重新向RM申请资源，然后由AM与对应的NodeManager通信以重新运行失败的Container

(2) NodesListManager

NodesListManager管理exlude(类似于黑名单)和inlude(类似于白名单)节点列表，这两个列表所在的文件分别可通过yarn.resourcemanager.nodes.include-path和yarn.resourcemanager.nodes.exclude-path配置，其中，exlude节点列表可认为是黑名单，它们不允许直接与RM通信，而inlude节点列表可认为是白名单。默认情况下，这两个列表均为空，表示任何节点均被允许接入RM。需要注意的是，管理员可通过命令"bin/yarn rmadmin -refreshNodes"动态加载这两个文件

(3) ResourceTrackerService

ResourceTrackerService实现了RPC协议ResourceTracker，负责处理来自各个NodeManager的请求，请求主要包括注册和心跳两种，其中，注册是NodeManager启动时发生的行为，请求包中包含节点ID，可用的资源上限等信息；而心跳时周期性行为，包含各个Container运行状态，运行的Application列表，节点健康状况，而ResourceTrackerService则为NM返回待释放的Container列表、Application列表等

NM启动时，它所作的第一件事是向RM注册，这是通过RPC函数ResourceTracker#registerNodeManager实现的，注册信息包括节点可用资源总量，对外开放的HTTP端口号等

NM启动后，他会周期性地通过RPC函数ResourceTracker#nodeHeartbeat汇报心跳，心跳信息包含各个Container运行状态，运行的Application列表，节点健康状况等信息，而RM则为之返回需要释放的Container列表，Application列表等

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