2、Flink1.13.5二种部署方式(Standalone、Standalone HA )、四种提交任务方式（前两种及session和per-job）验证详细步骤

Flink 系列文章

一、Flink 专栏

Flink 专栏系统介绍某一知识点，并辅以具体的示例进行说明。

• 1、Flink 部署系列
  本部分介绍Flink的部署、配置相关基础内容。

• 2、Flink基础系列
  本部分介绍Flink 的基础部分，比如术语、架构、编程模型、编程指南、基本的datastream api用法、四大基石等内容。

• 3、Flik Table API和SQL基础系列
  本部分介绍Flink Table Api和SQL的基本用法，比如Table API和SQL创建库、表用法、查询、窗口函数、catalog等等内容。

• 4、Flik Table API和SQL提高与应用系列
  本部分是table api 和sql的应用部分，和实际的生产应用联系更为密切，以及有一定开发难度的内容。

• 5、Flink 监控系列
  本部分和实际的运维、监控工作相关。

二、Flink 示例专栏

Flink 示例专栏是 Flink 专栏的辅助说明，一般不会介绍知识点的信息，更多的是提供一个一个可以具体使用的示例。本专栏不再分目录，通过链接即可看出介绍的内容。

两专栏的所有文章入口点击：Flink 系列文章汇总索引

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本文详细的介绍了flink的Standalone独立集群模式和Standalone HA集群模式的部署、提交任务与验证，同时介绍了Flink on yarn的两种运行模式。
本文依赖环境是hadoop集群可用、zookeeper集群环境可用以及环境是免密登录的。
本文部分图片来源于互联网。
本文分为3个部分，即Standalone独立集群模式部署及验证、Standalone HA模式部署及验证以及Flink on yarn的2种任务提交方式。

一、Standalone独立集群模式部署及验证

Flink支持多种安装模式

• Local—本地单机模式，学习测试时使用
• Standalone—独立集群模式，Flink自带集群，开发测试环境使用
• StandaloneHA—独立集群高可用模式，Flink自带集群，开发测试环境使用
• On Yarn—计算资源统一由Hadoop YARN管理，生产环境使用部署前提
  最新版本1.17要求java 11以上版本，1.12还可以使用java 8版本。

1、Standalone独立集群模式

在配置系统之前，请确保在每个节点上安装有以下软件：

• Java 1.8.x 或更高版本
• ssh （必须运行 sshd 以执行用于管理 Flink 各组件的脚本）
• 如果历史服务需要配置hdfs，则需要hadoop集群（该集群和flink可以不是同一个集群，视情况而定）
• 如果集群不满足软件要求，那么你需要安装/更新这些软件。
  使集群中所有节点使用免密码 SSH 以及拥有相同的目录结构可以让你使用脚本来控制一切。
  本示例接上一篇的本地单机部署，关于下载、解压不再赘述。
  
  

2、节点规划

服务器(Master)：server1（服务器名称）， JobManager（服务）
服务器(Slave)：server2、server3、server4（服务器名称），TaskManager（服务）

3、修改配置

以下操作是在server1上完成的。
更多配置参考：https://nightlies.apache.org/flink/flink-docs-release-1.12/zh/deployment/config.html

1）、修改flink-conf.yaml

vim /usr/local/flink-1.13.5/conf/flink-conf.yaml

jobmanager.rpc.address: server1
#每台机器的可用 CPU 数
taskmanager.numberOfTaskSlots: 3
#每个 TaskManager 的可用内存值
taskmanager.memory.process.size: 4096m
web.submit.enable: true

#配置项来定义 Flink 允许在每个节点上分配的最大内存值，单位是 MB，如果不设置则使用默认值
jobmanager.memory.process.size 和 taskmanager.memory.process.size

#历史服务器(flink的historyserver)
jobmanager.archive.fs.dir: hdfs://server1:8020/flink/completed-jobs/
historyserver.web.address: server1
historyserver.web.port: 8082
historyserver.archive.fs.dir: hdfs://server1:8020/flink/completed-jobs/

2）、修改masters

vim /usr/local/flink-1.13.5/conf/masters
# 添加如下内容
server1:8081

3）、修改slaves

vim /usr/local/flink-1.13.5/conf/workers

#添加如下内容
server2
server3
server4

4、分发

cd /usr/local/flink-1.13.5

scp -r /usr/local/flink-1.13.5 server2:$PWD
scp -r /usr/local/flink-1.13.5 server3:$PWD
scp -r /usr/local/flink-1.13.5 server4:$PWD

#如果没有权限，则进行授权
chown -R alanchan:root /usr/local/flink-1.13.5

由于Flink没有集成hdfs，在配置历史服务时启动会出现如下异常

Caused by: org.apache.flink.core.fs.UnsupportedFileSystemSchemeException:
Could not find a file system implementation for scheme 'hdfs'. The scheme is not directly supported by Flink and no Hadoop file system to support this scheme could be loaded. For a full list of supported file systems, please see
Caused by: org.apache.flink.core.fs.UnsupportedFileSystemSchemeException: Hadoop is not in the classpath/dependencies.

官网给出的说明

解决办法：

• 1、增加环境变量

export HADOOP_CONF_DIR=/usr/local/bigdata/hadoop-3.1.4/etc/hadoop
或
export HADOOP_CONF_DIR=${HADOOP_HOME}/etc/hadoop
#shell命令，用于获取配置的Hadoop类路径
export HADOOP_CLASSPATH=`hadoop classpath`

source /etc/profile

• 2、增加jar包至flink的lib文件夹下
  flink-shaded-hadoop-2-uber-2.8.3-10.0.jar或flink-shaded-hadoop-2-uber-2.7.5-10.0.jar
  注：本示例环境是hadoop 3.1.4版本
• 3、再次启动flink集群和历史服务

start-cluster.sh
historyserver.sh start

5、启动/关闭集群

#1、启动flink集群
start-cluster.sh
stop-cluster.sh

#或者单独启动
jobmanager.sh ((start|start-foreground) cluster)|stop|stop-all
taskmanager.sh start|start-foreground|stop|stop-all

[alanchan@server1 bin]$ start-cluster.sh
Starting cluster.
Starting standalonesession daemon on host server1.
Starting taskexecutor daemon on host server2.
Starting taskexecutor daemon on host server3.
Starting taskexecutor daemon on host server4.
[alanchan@server1 bin]$ stop-cluster.sh
Stopping taskexecutor daemon (pid: 28258) on host server2.
Stopping taskexecutor daemon (pid: 26309) on host server3.
Stopping taskexecutor daemon (pid: 27911) on host server4.
Stopping standalonesession daemon (pid: 12782) on host server1.

#2、启动历史服务
historyserver.sh start
#控制台显示日志
historyserver.sh start-foreground
historyserver.sh stop

6、验证

1）、web UI

flink web：http://server1:8081/#/overview

历史服务：http://server1:8082/

2）、提交任务

提交作业与本地集群部署一致。

[alanchan@server1 bin]$ flink run ../examples/streaming/WordCount.jar
Executing WordCount example with default input data set.
Use --input to specify file input.
Printing result to stdout. Use --output to specify output path.
Job has been submitted with JobID 0f8618fbf173d4272cb41384af382a8d
Program execution finished
Job with JobID 0f8618fbf173d4272cb41384af382a8d has finished.
Job Runtime: 643 ms

二、Standalone-HA高可用集群模式部署及验证

1、Standalone-HA高可用集群模式

通过zookeeper来管理多个jobmanager，本示例2个jobmanager。
在配置系统之前，请确保在每个节点上安装有以下软件：

• Java 1.8.x 或更高版本
• ssh （必须运行 sshd 以执行用于管理 Flink 各组件的脚本）
• 如果历史服务需要配置hdfs，则需要hadoop集群（该集群和flink可以不是同一个集群，视情况而定）
• zookeeper环境（该集群和flink可以不是同一个集群，视情况而定）
  如果集群不满足软件要求，那么你需要安装/更新这些软件。
  使集群中所有节点使用免密码 SSH 以及拥有相同的目录结构可以让你使用脚本来控制一切。

2、节点规划

1）、flink节点规划

服务器(Master)：server1、server2（服务器名称）， JobManager（服务）
服务器(Slave)：server2、server3、server4（服务器名称），TaskManager（服务）

2）、zookeeper集群

在部署该集群前，zookeeper集群已经部署好了，其三台服务器为server1、server2和server3，其端口是2118。
如果需要了解其部署参考链接：1、zookeeper3.7.1安装与验证

3）、hadoop集群

在部署该集群前，hadoop集群已经部署好了，其四台服务器为server1、server2、server3和server4，其中server1是namenode、其余的是datanode，其端口是默认。
如果需要了解其部署参考链接：1、hadoop3.1.4简单介绍及部署、简单验证

3、修改配置

以下操作是在server1上完成的，有不是该情况的会说明。
该示例是在standalone独立集群基础上部署的，只改变其需要变化的部分，未变的部分不再赘述。
更多配置参考：https://nightlies.apache.org/flink/flink-docs-release-1.12/zh/deployment/config.html

1）、修改flink-conf.yaml

#开启HA，使用文件系统作为快照存储
state.backend: filesystem
#启用检查点，可以将快照保存到HDFS
state.checkpoints.dir:hdfs://server2:8020/flink-checkpoints
#使用zookeeper搭建高可用
high-availability: zookeeper
#存储JobManager的元数据到HDFS
high-availability.storageDir: hdfs://server2:8020/flink/ha/
#配置ZK集群地址
high-availability.zookeeper.quorum: server1:2118,server2:2118,server3:2118

2）、修改masters

vim /usr/local/flink-1.13.5/conf/masters

server1:8081
server2:8081

4、分发

scp -r /usr/local/flink-1.13.5/conf/flink-conf.yaml server2:/usr/local/flink-1.13.5/conf/
scp -r /usr/local/flink-1.13.5/conf/flink-conf.yaml server3:/usr/local/flink-1.13.5/conf/
scp -r /usr/local/flink-1.13.5/conf/flink-conf.yaml server4:/usr/local/flink-1.13.5/conf/

scp -r /usr/local/flink-1.13.5/conf/masters server2:/usr/local/flink-1.13.5/conf/
scp -r /usr/local/flink-1.13.5/conf/masters server3:/usr/local/flink-1.13.5/conf/
scp -r /usr/local/flink-1.13.5/conf/masters server4:/usr/local/flink-1.13.5/conf/

5、启动/关闭集群

1）、修改flink-conf.yaml

登录server2操作

jobmanager.rpc.address: server2

2）、启动zookeeper

#启动zookeeper集群，更多命令参考zookeeper相关专栏
zkServer.sh start
zkServer.sh stop

3）、启动hadoop集群

#启动hadoop集群，更多命令参考hadoop相关专栏
start-all.sh

4）、启动flink集群

start-cluster.sh
historyserver.sh start

[alanchan@server1 bin]$ start-cluster.sh
Starting HA cluster with 2 masters.
Starting standalonesession daemon on host server1.
Starting standalonesession daemon on host server2.
Starting taskexecutor daemon on host server2.
Starting taskexecutor daemon on host server3.
Starting taskexecutor daemon on host server4.
[alanchan@server1 bin]$ historyserver.sh start
Starting historyserver daemon on host server1.

6、验证

1）、web ui

验证启动情况
flink web server1：http://server1:8081/#/overview

flink web server2：http://server2:8081/#/overview

历史服务：http://server1:8082/#/overview

验证HA情况
关闭一个jobmanager，再提交任务看是否正常即可

2）、jps验证进程

根据自己部署时候的节点规划进行验证，以下仅仅是本人的环境验证结果

[alanchan@server1 bin]$ jps
#hadoop
19938 DFSZKFailoverController
20643 ResourceManager
19076 NameNode
#flink
18596 StandaloneSessionClusterEntrypoint
19435 HistoryServer
#zookeeper
14143 QuorumPeerMain

3）、提交作业

[alanchan@server1 bin]$ flink run ../examples/streaming/WordCount.jar
Executing WordCount example with default input data set.
Use --input to specify file input.
Printing result to stdout. Use --output to specify output path.
Job has been submitted with JobID 0f8618fbf173d4272cb41384af382a8d
Program execution finished
Job with JobID 0f8618fbf173d4272cb41384af382a8d has finished.
Job Runtime: 643 ms

三、Flink On Yarn模式部署与验证

1、Flink On Yarn模式

在实际使用中，更多的使用方式是Flink On Yarn模式。

1.Client上传jar包和配置文件到HDFS集群上
2.Client向Yarn ResourceManager提交任务并申请资源
3.ResourceManager分配Container资源并启动ApplicationMaster，然后AppMaster加载Flink的Jar包和配置构建环境，启动JobManager

JobManager和ApplicationMaster运行在同一个container上。一旦他们被成功启动，AppMaster就知道JobManager的地址(AM它自己所在的机器)。
它就会为TaskManager生成一个新的Flink配置文件(他们就可以连接到JobManager)。这个配置文件也被上传到HDFS上。此外，AppMaster容器也提供了Flink的web服务接口。
YARN所分配的所有端口都是临时端口，这允许用户并行执行多个Flink。

4.ApplicationMaster向ResourceManager申请工作资源，NodeManager加载Flink的Jar包和配置构建环境并启动TaskManager
5.TaskManager启动后向JobManager发送心跳包，并等待JobManager向其分配任务

2、session模式

优点：不需要每次递交作业申请资源，而是使用已经申请好的资源，从而提高执行效率
缺点：作业执行完成以后，资源不会被释放，因此一直会占用系统资源
应用场景：适合作业递交比较频繁的场景，小作业比较多的场景

3、Per-Job模式

优点：作业运行完成，资源会立刻被释放，不会一直占用系统资源
缺点：每次递交作业都需要申请资源，会影响执行效率，因为申请资源需要消耗时间
应用场景：适合作业比较少的场景、大作业的场景

4、验证

1）、session模式

该模式下分为2步，即使用yarn-session.sh申请资源，然后 flink run提交任务。

1、申请资源yarn-session.sh

在server1上执行

#执行命令
/usr/local/flink-1.13.5/bin/yarn-session.sh -n 2 -tm 1024 -s 1 -d

#申请2个CPU、2g内存
# -n 表示申请2个容器，就是多少个taskmanager
# -tm 表示每个TaskManager的内存大小
# -s 表示每个TaskManager的slots数量
# -d 表示以后台程序方式运行
#出现如下异常
2023-07-05 05:53:19,879 ERROR org.apache.flink.yarn.cli.FlinkYarnSessionCli                [] - Error while running the Flink session.
java.lang.NoClassDefFoundError: javax/ws/rs/ext/MessageBodyReader
        at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method) ~[?:1.8.0_144]
        at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:763) ~[?:1.8.0_144]
        at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:142) ~[?:1.8.0_144]
        at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:467) ~[?:1.8.0_144]
#在flink整个集群的lib文件夹中增加javax.ws.rs-api-2.0.jar（https://repo1.maven.org/maven2/javax/ws/rs/javax.ws.rs-api/2.0/javax.ws.rs-api-2.0.jar），重启flink后再次提交yarn-session即可

2、验证yarn ui

yarn链接地址：http://server1:8088/cluster

3、使用flink run提交任务

需要在server1上执行。

#多执行几次看看运行情况，或者运行其他的应用也可以
/usr/local/flink-1.13.5/bin/flink run  /usr/local/flink-1.13.5/examples/batch/WordCount.jar

[alanchan@server2 conf]$ /usr/local/flink-1.13.5/bin/flink run  /usr/local/flink-1.13.5/examples/batch/WordCount.jar
Executing WordCount example with default input data set.
Use --input to specify file input.
Printing result to stdout. Use --output to specify output path.
Job has been submitted with JobID de776dfd06c52ebeadb257fe5825f11d
Program execution finished
Job with JobID de776dfd06c52ebeadb257fe5825f11d has finished.
Job Runtime: 827 ms
Accumulator Results: 
- c6a7c8cb676ec7110cb43a08e072e0e5 (java.util.ArrayList) [170 elements]


(a,5)
(action,1)
(after,1)
(against,1)
(all,2)
(and,12)
(arms,1)
......

4、验证flink提交的任务

通过上方的ApplicationMaster可以进入Flink的管理界面

点击applicationmaster链接进入如下页面，可以看到flink提交的任务执行情况

5、关闭yarn-session

正常的关闭yarn的任务即可，比如就该示例关闭如下

[alanchan@server1 ~]$ yarn application -kill application_1688448920799_0001
2023-07-05 06:18:10,152 INFO client.AHSProxy: Connecting to Application History server at server1/192.168.10.41:10200
Killing application application_1688448920799_0001
2023-07-05 06:18:10,485 INFO impl.YarnClientImpl: Killed application application_1688448920799_0001

yarn链接：http://server1:8088/cluster

可以发现已经将该任务关闭了

2）、per-job模式

该种模式不需要多步骤，仅仅一个步骤即可。

1、提交job

/usr/local/flink-1.13.5/bin/flink run -m yarn-cluster -yjm 2048 -ytm 2048 /usr/local/flink-1.13.5/examples/batch/WordCount.jar
# -m  jobmanager的地址
# -yjm 1024 指定jobmanager的内存信息
# -ytm 1024 指定taskmanager的内存信息


[alanchan@server1 bin]$ /usr/local/flink-1.13.5/bin/flink run -m yarn-cluster -yjm 2048 -ytm 2048 /usr/local/flink-1.13.5/examples/batch/WordCount.jar
Executing WordCount example with default input data set.
Use --input to specify file input.
Printing result to stdout. Use --output to specify output path.
2023-07-05 06:24:29,505 WARN  org.apache.flink.yarn.configuration.YarnLogConfigUtil        [] - The configuration directory ('/usr/local/flink-1.13.5/conf') already contains a LOG4J config file.If you want to use logback, then please delete or rename the log configuration file.
2023-07-05 06:24:29,807 INFO  org.apache.hadoop.yarn.client.AHSProxy                       [] - Connecting to Application History server at server1/192.168.10.41:10200
2023-07-05 06:24:29,815 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - No path for the flink jar passed. Using the location of class org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor to locate the jar
2023-07-05 06:24:29,922 WARN  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - Neither the HADOOP_CONF_DIR nor the YARN_CONF_DIR environment variable is set. The Flink YARN Client needs one of these to be set to properly load the Hadoop configuration for accessing YARN.
2023-07-05 06:24:29,945 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - The configured JobManager memory is 2048 MB. YARN will allocate 10752 MB to make up an integer multiple of its minimum allocation memory (10752 MB, configured via 'yarn.scheduler.minimum-allocation-mb'). The extra 8704 MB may not be used by Flink.
2023-07-05 06:24:29,946 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - The configured TaskManager memory is 2048 MB. YARN will allocate 10752 MB to make up an integer multiple of its minimum allocation memory (10752 MB, configured via 'yarn.scheduler.minimum-allocation-mb'). The extra 8704 MB may not be used by Flink.
2023-07-05 06:24:29,946 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - Cluster specification: ClusterSpecification{masterMemoryMB=10752, taskManagerMemoryMB=2048, slotsPerTaskManager=3}
2023-07-05 06:24:30,298 WARN  org.apache.hadoop.hdfs.shortcircuit.DomainSocketFactory      [] - The short-circuit local reads feature cannot be used because libhadoop cannot be loaded.
2023-07-05 06:24:35,442 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - Submitting application master application_1688448920799_0002
2023-07-05 06:24:35,667 INFO  org.apache.hadoop.yarn.client.api.impl.YarnClientImpl        [] - Submitted application application_1688448920799_0002
2023-07-05 06:24:35,667 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - Waiting for the cluster to be allocated
2023-07-05 06:24:35,669 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - Deploying cluster, current state ACCEPTED
2023-07-05 06:24:41,699 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - YARN application has been deployed successfully.
2023-07-05 06:24:41,700 INFO  org.apache.flink.yarn.YarnClusterDescriptor                  [] - Found Web Interface server4:45227 of application 'application_1688448920799_0002'.
Job has been submitted with JobID 835195679cf827d88f8d35f60f5a923d
Program execution finished
Job with JobID 835195679cf827d88f8d35f60f5a923d has finished.
Job Runtime: 13118 ms
Accumulator Results: 
- 1d6bef2182d20bbd9f6c36ce34c28e8e (java.util.ArrayList) [170 elements]


(a,5)
(action,1)
(after,1)
(against,1)
(all,2)
(and,12)
......

2、查看yarnUI界面

yarn链接：http://server1:8088/cluster
提交作业后，yarn任务页面运行情况，其实是和yarn运行任何作业一样，也是state状态由accept变化成run的

作业运行完成后


作业运行完成后，点击history链接，进入下面一个页面。

以上，完成了flink的2种部署方式与验证，同时介绍了on yarn的2种运行模式。