弹性资源组件elastic-resource设计(四)-任务管理器和资源消费者规范

 简介

       弹性资源组件提供动态资源能力，是分布式系统关键基础设施，分布式datax，分布式索引，事件引擎都需要集群和资源的弹性资源能力，提高伸缩性和作业处理能力。

       本文介绍弹性资源组件的设计，包括架构设计和详细设计，指导开发人员代码开发，设计基于《flink原理源码分析(一) 集群与资源@k8s》，抽出作业管理器，包括其内部的调度器，通用化为资源消费者，标准化与资源管理器和任务管理器的交互接口；增加约束，如，组件间通讯rpc组件，高可用组件，心跳组件等，最大程度使用原flink代码，后续的迭代不断标准化，抽象化交互接口，支持不同的实现。

     本文是弹性资源组件设计最后一章，描述任务管理器的设计和资源消费者规范

技术架构

弹性资源组件的技术架构图，其中作业管理器接入系统提供，需实现与资源管理器和任务管理器的交互， 还有一些技术要求。

总体架构是master-worker，master的高可用是k8s的复制机制提供，选主机制k8s提供，作业管理器和资源管理器参与选主，作业管理器/任务管理器接入资源管理器主节点监听，获取最新资源管理器；作业管理器接入作业管理器主节点监听，获取最新的作业管理器主节点

数据架构，资源是组件的核心数据，分两条线a线 现有资源，b线 待定资源

1. 4资源请求->5a 分配可用资源-> 6a 请求使用资源-> 7a 提供资源->8a 提交任务
2. 4资源请求->5b 分配待定资源-> 6b 请求新worker-> 7b 启动任务管理器->8b 注册/报告资源

a线是分配现有资源；b线请求新资源，新资源注册后是现有资源，在a线分配

组件架构

上图弹性资源组件架构，作为SDK，提供RPC，slot池，心跳，高可用等组件支持，这些组件有约束的，有可选用的

任务管理器模块

任务管理器，资源的拥有者，负责报告资源槽，执行任务

《提供资源》是《请求使用资源》的关联用例，任务管理器向资源消费者确认提供资源消费者所需资源

请求使用资源/提供资源

资源管理器分配资源，匹配了合适的空闲资源slot，资源管理器请求资源所在的任务管理器使用资源，任务管理器确认使用后，通知资源使用者

1. 资源管理器向资源所在的任务管理器TaskExecutor发出使用请求requestSlot
2. TaskExecutor调用allocateSlotForJob，登记资源使用，登记信息包括jobId, slotId, allocationId, resourceProfile, targetAddress等
3. TaskExecutor rpc-offerSlots通知ResourceConsumer确认提供该资源
4. ResourceConsumer转交SlotPool的offerSlots处理，同样，最终处理是DeclarativeSlotPool
5. DeclarativeSlotPool的matchOfferWithOutstandingRequirements匹配offerSlot与未完成的资源请求，构建AllocatedSlot
6. 最后AllocatedSlot放入分配池AllocatedSlotPool，返回接收的offerSlots给TaskExecutor处理，没有匹配部分没有使用，无需返回

本节描述基于资源消费者使用弹性资源提供的slot池组件，管理获提供的资源，资源消费者也可自行实现资源管理

提交任务/载入和启动任务

资源消费者获得资源后，提交任务配置，包括任务的类型和参数，任务管理器启动任务

资源消费者规范

本节介绍系统使用弹性资源组件的规范，系统接入弹性资源组件，提供资源消费者实现

1. 资源消费者需接入弹性资源的高可用机制，任务管理器监听资源消费者主节点变更
2. 资源消费者需使用弹性资源的rpc组件实现规范的输入和输出接口
3. 资源消费者与资源管理器和任务管理器间的心跳(HeatBeat)，以及实现心跳超时资源的释放，重连