Hadoop ---- YARN

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Hadoop —- YARN

1. YARN 概述
   
   • YARN 是一种分布式操作系统（Distributed Operating System，DOS），主要作用为：提供用户接口、管理分布式系统资源、控制分布式程序运行（任务调度）。
   • YARN 采用 master/slave 架构，slave（NodeManager）进程负责管理本机资源，master（ResourceManager）负责汇总分配各个 slave 上报的资源信息。

1. ResourceManager

   • ResourceManager 中主要的四大模块
     
     • 客户接口模块（主要接口有：web 接口、shell 接口以及 JavaAPI 接口）
     • 资源管理模块（汇总各个 slave 上报的资源信息，RTS）
       
       • YARN 把一定量的各类资源抽象成为一个逻辑概念 Container （容器）。
       • 比如，统一规定 <1core,2G> 为一个 Container 。就是说分配、汇总资源时以此为单位。假如，一 slave 机器为 2 核心、4G 内存，该机器上的 NodeManager 进程向 ResourceManager 汇报时就可直接说是 2个 Container。分配时，亦同。这样，大大简化了资源管理模块。
     • 任务调度器（核心，Schedule）
       
       • 支持的调度策略
         
         • FIFO
         • Fair：公平（How to do？）
         • Capacity：不管当前有多少 application ，只要集群内还有计算资源，都分配给这些应用程序，以确保这些应用程序同时运行。
       • 三大调度策略可以嵌套配置（通过队列，How to do？），此外 YARNSchedule 支持热插拔，可动态配置调度器。
     • 任务启动模块（ApplicationsManager）
       
       • 负责管理所有 ApplicationMaster 。理论上一个 ApplicationMaster 对应一个 Yarn-App.
       • 当 ResourceManager 接收到新任务（新的 Yarn-App）时，由任务启动模块使用资源管理模块选择一空闲 Container，并在此 Container 上执行应用程序主服务（slave 主机上）。
   • ResourceManager 与 NodeManager 之间使用 定期心跳包 进行通信。

2. NodeManager

   • ApplicationManager
     
     • ApplicationManager 其实是 Container 上运行的一个实例（程序）。把它单独出来说明是因为，它相当于 Yarn-App 的主线程（指挥部）。
     • 由它向 ResourceManager 申请资源。且它得到 ResourceManager 授权后，由它与其他 NodeManager 通信，要求 NodeManger 分配启动对应的 Container。当然，这里面存在令牌验证等安全机制。
   • NodeManager 中主要的两大模块
     
     • ContainerManager 模块
       
       • 监控 Container 状态
       • 向 ResourceManager 汇报
     • ContainerExcutor 模块（用于启动 Container）

3. YARN 编程（编写 Yarn-App）

   • 编程的内容分三部分
     
     • ApplicationBusinessLogic
       
       • 主要写业务逻辑
       • 由所属并行化范式，确定 ApplicationBusinessLogic 的最终结构
     • ApplicationClient
       
       • 提供接口
       • 通用性较强，一般由公司的优秀程序员开发
     • ApplicationMaster
       
       • 涉及 Container 分层等，很复杂
       • 一般由公司的优秀程序员开发
   • 重头开始编写 Yarn-App 很复杂，实际使用时可以借鉴
     
     • M 范式：DistributedShell
     • M-S-R 范式：MapReduce 框架、Spark 框架
     • BSP 范式：Giraph 框架

4. 其他一些重要概念或思想

   • 常见并行化范式
     
     • M 范式：把全部数据等分成 n 分，各机器（进程）独立处理一份。
     • MSR 范式：MapReduce 模型。适合 IO 密集型的松耦合操作，适合全局数据而非增量数据。
     • BSP 范式（整体同步并行计算模型）
       
       • 适合处理 CPU 密集型的 紧耦合 操作（如，统计机器学习算法、图处理）。
       • 思想：各超步之间串行执行，超步内则并行执行（超步内分有很多块）。
   • 先并行化后线程化
     
     • 并行化指的是把任务分到不同的机器上；
     • 线程化则为在同一机器内并发处理对应的任务；