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如何進(jìn)行Spark的Failover機(jī)制全解析

發(fā)布時(shí)間:2021-12-17 09:13:24 來(lái)源:億速云 閱讀:176 作者:柒染 欄目:大數(shù)據(jù)

如何進(jìn)行Spark的Failover機(jī)制全解析 ,針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答,希望可以幫助更多想解決這個(gè)問(wèn)題的小伙伴找到更簡(jiǎn)單易行的方法。

所謂容錯(cuò)是指一個(gè)系統(tǒng)的部分出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況還能夠持續(xù)地提供服務(wù),不會(huì)因?yàn)橐恍┘?xì)微的錯(cuò)誤導(dǎo)致系統(tǒng)性能?chē)?yán)重下降或者出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓。       

在一個(gè)集群出現(xiàn)機(jī)器故障、網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題等是常 態(tài),尤其集群達(dá)到較大規(guī)模后,很可能較頻繁出現(xiàn)機(jī)器故障不能進(jìn)行提供服務(wù),因此對(duì)于分布式集群需要進(jìn)行容錯(cuò)設(shè)計(jì)。      

Spark在設(shè)計(jì)之初考慮到這種情況,所以它能夠?qū)崿F(xiàn)高容錯(cuò),以下將從ExecutorWorker和Master的異常處理來(lái)介紹。      

   
Executor 異常    
Spark支持多種運(yùn)行模式,這些運(yùn)行模式中的集群管理器會(huì)為任務(wù)分配運(yùn)行資源,在運(yùn)行資源中啟動(dòng)Executor,由Executor是負(fù)責(zé)執(zhí)行任務(wù)的運(yùn)行,最終把任務(wù)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)送給Driver。     

   
下面將以獨(dú)立運(yùn)行模式分析Executor出現(xiàn)異常的情況,其運(yùn)行結(jié)構(gòu)如圖所示,其中虛線為正常運(yùn)行中進(jìn)行消息通信線路,實(shí)線為異常處理步驟。    
如何進(jìn)行Spark的Failover機(jī)制全解析    
1. 首先看 Executor 的啟動(dòng)過(guò)程:在集群中由 Master 給應(yīng)用程序分配運(yùn)行資源后,然后在 Worker中啟動(dòng) ExecutorRunner ,而 ExecutorRunner 根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行模式啟動(dòng) CoarseGrainedExecutorBackend 進(jìn)程,當(dāng)該進(jìn)程會(huì)向Driver發(fā)送注冊(cè)Executor信息,如果注冊(cè)成功,則 CoarseGrainedExecutorBackend 在其內(nèi)部啟動(dòng) Executor。Executor 由 ExecutorRunner 進(jìn)行管理,當(dāng)Executor出現(xiàn)異常時(shí)(如所運(yùn)行容器 CoarseGrainedExecutorBackend 進(jìn)程異常退出等), 由 ExecutorRunner 捕獲該異常并發(fā)送 ExecutorStateChanged 消息給 Worker。    

   
2. Worker 接收到 ExecutorStateChanged 消息時(shí),在 Worker 的 handleExecutorStateChanged 方法中,根據(jù)Executor狀態(tài)進(jìn)行信息更新,同時(shí)把Executor狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)給Master。    

   
3. Master接收到Executor狀態(tài)變化消息后,如果發(fā)現(xiàn)Executor出現(xiàn)異常退出,則調(diào)用 Master.schedule 方法,嘗試獲取可用的 Worker 節(jié)點(diǎn)并啟動(dòng) Executor,而這個(gè) Worker 很可能不是失敗之前運(yùn)行Executor的Worker節(jié)點(diǎn)。該嘗試系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行10次,如果超過(guò)10次,則標(biāo)記該應(yīng)用運(yùn)行失敗并移除集群中移除該應(yīng)用。這種限定失敗次數(shù)是為了避免提交的應(yīng)用程序存在 Bug 而反復(fù)提交,進(jìn)而擠占集群寶貴的資源。    

   
Worker 異常    
Spark獨(dú)立運(yùn)行模式采用的是Master/Slave的結(jié)構(gòu),其中Slave是有Worker來(lái)?yè)?dān)任的,在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)發(fā)送心跳給Master,讓Master知道Worker的實(shí)時(shí)狀態(tài),另一方面Master也會(huì)檢測(cè)注冊(cè)的Worker是否超時(shí),因?yàn)樵诩哼\(yùn)行過(guò)程中,可能由于機(jī)器宕機(jī)或者進(jìn)程被殺死等原因造成Worker進(jìn)程異常退出。下面將分析Spark集群如何處理這種情況,其處理流程如圖所示。    
如何進(jìn)行Spark的Failover機(jī)制全解析    
1. 這里需要了解Master是如何感知到Worker超時(shí)?在Master接收Worker心跳的同時(shí),在其啟動(dòng)方法onStart中啟動(dòng)檢測(cè)Worker超時(shí)的線程,其代碼如下:    
       
       
       checkForWorkerTimeOutTask = forwardMessageThread. scheduleAtFixedRate (new Runnable { 
        override def run (): Unit = Utils.tryLogNonFatalError (
        //非自身發(fā)送消息CheckForWorkerTimeOut,調(diào)用timeOutDeadWorkers方法進(jìn)行檢測(cè)
        self.send(CheckForWorkerTimeOut)
        }
        }, 0, WORKER_TIMEOUT_MS, TimeUnit.MILLISECONDS)
   

   
2. 當(dāng)Worker出現(xiàn)超時(shí)時(shí),Master調(diào)用timeOutDeadWorkers方法進(jìn)行處理,在處理時(shí)根據(jù)Worker運(yùn)行的是Executor和Driver分別進(jìn)行處理。    
  • 如果是 Executor, Master 先把該 Worker 上運(yùn)行的 Executor 發(fā)送消息 ExecutorUpdated 給對(duì)應(yīng)的 Driver,告知 Executor 已經(jīng)丟失,同時(shí)把這些 Executor 從其應(yīng)用程序運(yùn)行列表中刪除。另外,相關(guān)Executor的異常也需要按照前一小節(jié)進(jìn)行處理。

  • 如果是Driver,則判斷是否設(shè)置重新啟動(dòng)。如果需要,則調(diào)用Master.schedule方法進(jìn)行調(diào)度,分配合適節(jié)點(diǎn)重啟Driver;如果不需要重啟,則刪除該應(yīng)用程序。


   
Master 異常    
Master作為Spark獨(dú)立運(yùn)行模式中的核心,如果Master出現(xiàn)異常,則整個(gè)集群的運(yùn)行情況和資源將無(wú)法進(jìn)行管理,整個(gè)集群將處于“群龍無(wú)首”的狀況。很幸運(yùn)的是,Spark在設(shè)計(jì)時(shí)考 慮了這種情況,在集群運(yùn)行的時(shí)候,Master將啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)Standby Master,當(dāng) Master 出現(xiàn)異常的時(shí)候,Standby Master 將根據(jù)一定規(guī)則確定其中一個(gè)接管 Master。    
如何進(jìn)行Spark的Failover機(jī)制全解析    
在獨(dú)立運(yùn)行模式中, Spark支持如下幾種策略,可以在配置文件spark-env.sh配置項(xiàng)spark .deploy, recovery Mode進(jìn)行 設(shè)置,默認(rèn)為NONE。    
  • ZOOKEEPER:集群的元數(shù)據(jù)持久化到ZooKeeper中,當(dāng)Master出現(xiàn)異常時(shí).ZooKeeper 會(huì)通過(guò)選舉機(jī)制選舉出新的Master,新的Master接管時(shí)需要從ZooKeeper獲取持久化 信息并根據(jù)這些信息恢復(fù)集群狀態(tài)。具體結(jié)構(gòu)如圖4-13所示。

  • FILESYSTEM:集群的元數(shù)據(jù)持久化到本地文件系統(tǒng)中,當(dāng)Master出現(xiàn)異常時(shí),只要 在該機(jī)器上重新啟動(dòng)Master,啟動(dòng)后新的Master獲取持久化信息并根據(jù)這些信息恢復(fù) 集群狀態(tài)。

  • CUSTOM:自定義恢復(fù)方式,對(duì)StandaloneRecoveryModeFactory抽象類(lèi)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)并把 該類(lèi)配置到系統(tǒng)中,當(dāng)Master出現(xiàn)異常時(shí),會(huì)根據(jù)用戶(hù)自定義的方式進(jìn)行恢復(fù)集群狀 態(tài)。

  • NONE:不持久化集群的元數(shù)據(jù),當(dāng)Master出現(xiàn)異常時(shí),新啟動(dòng)的Master不進(jìn)行恢復(fù) 集群狀態(tài),而是直接接管集群。

關(guān)于如何進(jìn)行Spark的Failover機(jī)制全解析 問(wèn)題的解答就分享到這里了,希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助,如果你還有很多疑惑沒(méi)有解開(kāi),可以關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識(shí)。

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