MapReduce运行机制-Reduce阶段

ReduceTask 工作机制和 ReduceTask 并行度

 Reduce 大致分为 copy、sort、reduce 三个阶段,重点在前两个阶段。copy 阶段包含一个 eventFetcher 来获取已完成的 map 列表,由 Fetcher 线程去 copy 数据,在此过程中会启动两个 merge 线程,分别为 inMemoryMerger 和 onDiskMerger,分别将内存中的数据 merge 到磁盘和将磁盘中的数据进行 merge。待数据 copy 完成之后,copy 阶段就完成了,开始进行 sort 阶段,sort 阶段主要是执行 finalMerge 操作,纯粹的 sort 阶段,完成之后就是 reduce 阶段,调用用户定义的 reduce 函数进行处理

详细步骤

1. Copy阶段,简单地拉取数据。Reduce进程启动一些数据copy线程(Fetcher),通过HTTP方式请求maptask获取属于自己的文件。

2. Merge阶段。这里的merge如map端的merge动作,只是数组中存放的是不同map端copy来的数值。Copy过来的数据会先放入内存缓冲区中,这里的缓冲区大小要比map端的更为灵活。merge有三种形式:内存到内存;内存到磁盘;磁盘到磁盘。默认情
况下第一种形式不启用。当内存中的数据量到达一定阈值,就启动内存到磁盘的merge。与map 端类似,这也是溢写的过程,这个过程中如果你设置有Combiner,也是会启用的,然后在磁盘中生成了众多的溢写文件。第二种merge方式一直在运行,直到没有map端的数据时才结束,然后启动第三种磁盘到磁盘的merge方式生成最终的文件。

3. 合并排序。把分散的数据合并成一个大的数据后,还会再对合并后的数据排序。

4. 对排序后的键值对调用reduce方法,键相等的键值对调用一次reduce方法,每次调用会产生零个或者多个键值对,最后把这些输出的键值对写入到HDFS文件中。

Shuffle 过程

map 阶段处理的数据如何传递给 reduce 阶段,是 MapReduce 框架中最关键的一个流程,这个流程就叫 shuffle

shuffle: 洗牌、发牌 ——(核心机制:数据分区,排序,分组,规约,合并等过程)

shuffle 是 Mapreduce 的核心,它分布在 Mapreduce 的 map 阶段和 reduce 阶段。一般把从 Map 产生输出开始到 Reduce 取得数据作为输入之前的过程称作 shuffle。

1. Collect阶段:将 MapTask 的结果输出到默认大小为 100M 的环形缓冲区,保存的是key/value,Partition 分区信息等。

2. Spill阶段:当内存中的数据量达到一定的阀值的时候,就会将数据写入本地磁盘,在将数据写入磁盘之前需要对数据进行一次排序的操作,如果配置了 combiner,还会将有相同分区号和 key 的数据进行排序。

3. Merge阶段:把所有溢出的临时文件进行一次合并操作,以确保一个 MapTask 最终只产生一个中间数据文件。

4. Copy阶段:ReduceTask 启动 Fetcher 线程到已经完成 MapTask 的节点上复制一份属于自己的数据,这些数据默认会保存在内存的缓冲区中,当内存的缓冲区达到一定的阀值的时候,就会将数据写到磁盘之上。

5. Merge阶段:在 ReduceTask 远程复制数据的同时,会在后台开启两个线程对内存到本地的数据文件进行合并操作。

6. Sort阶段:在对数据进行合并的同时,会进行排序操作,由于 MapTask 阶段已经对数据进行了局部的排序,ReduceTask 只需保证 Copy 的数据的最终整体有效性即可。Shuffle 中的缓冲区大小会影响到 mapreduce 程序的执行效率,原则上说,缓冲区越
大,磁盘io的次数越少,执行速度就越快

缓冲区的大小可以通过参数调整, 参数:mapreduce.task.io.sort.mb 默认100M

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