弹性资源组件elastic-resource设计(三)-资源管理器II
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。
本文是资源管理器设计第二部分，资源注册，检查资源请求/检查资源声明
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
- 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
- 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
资源管理器模块
资源管理器负责注册资源，管有资源，处理资源请求，按需请求新资源
注册/报告资源
任务管理器启动后，注册到资源管理器，报告自身资源
- 任务管理器启动，同时启动高可用组件，触发ResourceManagerLeaderListener监听机制
- ResourceManagerLeaderListener调用TaskExecutor的notifyOfNewResourceManagerLeader方法，通知TaskExecutor新的资源管理器leader诞生
- notifyOfNewResourceManagerLeader方法使用RegisteredRpcConnection连接到资源管理器
- RegisteredRpcConnection连接完成后，触发事件onRegistrationSuccess，onRegistrationSuccess调用资源管理器的sendSlotReport(rpc)方法报告资源
- ResourceManager的sendSlotReport方法，调用SlotManager注册任务管理器和登记资源
- 最后，新资源登记完成，资源变更了，采用延时异步方式执行《检查资源需求》，再分配资源
检查资源需求/检查资源声明
检查资源需求/检查资源声明是资源管理的核心方法，属于内部用例，本章解释一下设计原理
上面的资源域场景分为两类，提出资源需求和提供资源， 检查资源请求/检查资源声明是交汇点，检查资源请求，该分配的分配，该请求新的请求新的资源；检查资源声明，哪些资源可以释放，需要新资源请求新worker。
本章深入分析两方法，上游提出资源需求和下游提供资源的串联，资源状态演变，存储型态
检查资源需求(checkResourceRequirements)
检查资源需求是真正的分配资源，上面说的分配只是增加请求
获取作业的未完成资源请求
尝试分配可用资源到作业
之所以尝试，资源变更触发调用检查资源请求，但不一定是增加，可能是无效分配
slotTracker获取所有可用资源，与请求匹配，合适的分配allocateSlot，该方法对应场景请求使用资源/提供资源
尝试使用待定的资源
待定资源是指申请了新的worker或者将要申请新worker所产生的资源，两者都是目前没有物理上的对应资源，通俗说就是先占个坑，等申请了资源再填回去
同样，首先匹配现有的待定资源，若还有未分配创建新的待定资源
tryAllocateWorkerAndReserveSlot调用TaskExecutorManager的allocateWorker，创建待定资源PendingTaskManagerSlot，预先挖好”坑”
declareNeededResourcesWithDelay方法下节介绍，按需要申请新的worker，增加物理资源
到此还有一个问题，物理资源到位后怎样填待定资源的”坑”
自然想到注册任务管理器/报告资源，使用新增资源抵消待定资源，填”坑”
TaskExecutorManager的registerTaskManager方法
检查资源声明(checkResourceDeclarations)
声明资源，要申请多少资源，可释放多少资源，上一节检查资源请求打开新待定资源，最终调用checkResourceDeclarations实际申请新worker获得物理资源，为了支持动态/静态资源申请，中间ResourceAllocator转接了一下，这里不详细分析
现有的worker数量-需要的worker数量，大于0，worker多了，可以释放；反之，worker少了，需要打开新worker
requestNewWorker参看请求新worker
ResourceDeclaration怎么来？
主要是计算totalWorkerNum，现有worker总数量
totalWorkerNum = pendingWorkerNum + neededRegisteredWorkers
pendingWorkerNum 待定的slots除以每个worker的slots，向上修正，只多不少
neededRegisteredWorkers是已经注册的worker减去待释放的worker