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Hadoop 教程 - Hadoop YARN应用开发详解

Hadoop 教程 - Hadoop YARN应用开发详解

开发Hadoop YARN应用通常涉及以下几个核心步骤和概念,以下是一个简化的开发流程和一些关键点的详解:

1. 理解YARN架构

在开始开发前,首先需要深入理解YARN的基本架构,包括ResourceManager、NodeManager、ApplicationMaster(AM)等核心组件。ResourceManager负责集群的资源管理和分配,NodeManager管理每个节点上的资源,而ApplicationMaster负责每个应用的生命周期管理、资源请求和任务调度。

2. 设计应用架构

  • 应用客户端(Application Client):负责提交应用到YARN,监控应用状态,并与ApplicationMaster交互。
  • ApplicationMaster(AM):每个应用实例的核心控制器,负责向ResourceManager请求资源,接收资源后与NodeManager通信以启动和监控Container。
  • Container:YARN中的资源抽象,包括内存、CPU和其他可配置资源。每个任务运行在一个或多个Container中。

3. 编写Application Master逻辑

AM是YARN应用的核心,需要实现以下关键功能:

  • 注册与心跳:向ResourceManager注册应用,并定期发送心跳保持活跃。
  • 资源请求:根据应用需求,向ResourceManager请求资源(Container)。
  • 任务调度与监控:当资源分配成功后,向NodeManager发出指令启动Container,执行任务,并监控任务执行状态。
  • 容错处理:处理AM自身的故障恢复、任务失败重试等。

4. 编写任务逻辑

任务逻辑是具体的数据处理逻辑,例如Map或Reduce任务,它们在Container中执行。开发者需要实现任务的启动、执行、输出结果以及状态汇报。

5. 构建与提交应用

  • 使用YARN提供的API(通常是Java API)实现上述逻辑。
  • 打包应用为可执行的jar文件。
  • 使用yarn jar命令或通过YARN的REST API提交应用到YARN集群。

6. 关键API与工具

  • YARN客户端API:用于提交应用、查询应用状态等。
  • YARN应用Master接口:实现ApplicationMaster逻辑,如org.apache.hadoop.yarn.api.records.ApplicationSubmissionContext用于提交应用上下文。
  • Container Launcher和Container Executor:用于启动和管理Container中的任务。
  • YARN配置:通过Configuration对象设置YARN相关配置,如资源请求限制、日志配置等。

7. 测试与调试

  • 使用YARN Web UI监控应用运行状态。
  • 查看日志输出,包括ApplicationMaster、NodeManager的日志,以及任务Container的日志。
  • 利用YARN的资源管理与调度模拟工具进行压力测试和性能调优。

8. 高级特性

  • 资源预留与抢占:在Fair Scheduler和Capacity Scheduler中配置资源预留策略和抢占机制。
  • 安全性:集成Kerberos等安全认证机制,确保数据传输和作业执行的安全性。
  • 自定义资源类型:扩展YARN以支持GPU、SSD等特殊资源。

开发YARN应用是一个涉及多个环节的过程,需要对YARN架构有深刻理解,并熟练掌握相关API。此外,持续的测试、调优和监控也是确保应用性能和稳定性的重要步骤。

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