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Hadoop 入门笔记—核心组件 YARN

见解分享

Apache YARN:Hadoop 的资源管理引擎

概述

Apache YARN(又称 Yet Another Resource Negotiator)是 Hadoop 中负责资源管理和作业调度的核心组件。它在 Hadoop 2.x 中引入,旨在克服 Hadoop 1.x 中 JobTracker 的局限性。YARN 的独特架构提升了 Hadoop 的可扩展性、灵活性和可靠性,使其能够处理大规模数据处理任务。

YARN 的体系结构

YARN 采用了一种分布式体系结构,将资源管理和作业调度与数据处理分离开来:

  • 资源管理器(ResourceManager): 负责全局资源管理,分配资源给应用程序。
  • 节点管理器(NodeManager): 管理单个节点的资源,运行应用程序的任务。
  • 应用程序管理器(ApplicationMaster): 协调单个应用程序,与 ResourceManager 和 NodeManager 通信。
  • 容器(Container): 为应用程序提供沙盒执行环境。

YARN 的工作原理

YARN 的工作原理涉及以下步骤:

  1. 应用程序提交: 应用程序提交给 ResourceManager。
  2. 资源分配: ResourceManager 分配资源,将应用程序需求发送给 NodeManager。
  3. 应用程序启动: NodeManager 启动应用程序的 ApplicationMaster。
  4. 容器请求: ApplicationMaster 向 NodeManager 请求容器。
  5. 任务分配: ApplicationMaster 将任务分配给容器。
  6. 任务执行: 容器执行应用程序任务。
  7. 任务完成: 容器报告任务完成情况。
  8. 应用程序完成: ApplicationMaster 报告应用程序完成情况。

YARN 的优点

YARN 较 JobTracker 具有以下优势:

  • 可扩展性: 可轻松扩展到处理大数据集。
  • 灵活性: 支持多种作业类型。
  • 高可用性: 通过 ResourceManager 和 NodeManager 的故障转移实现高可用性。
  • 安全性: 提供细粒度的安全控制。

代码示例:应用程序提交和容器请求

以下代码示例展示了应用程序如何提交到 YARN 并请求容器:

// 应用程序提交
Configuration conf = new Configuration();
Job client = Job.getInstance(conf, "myApp");
client.setJarByClass(MyApplication.class);

// 创建作业配置
JobConf jobConf = new JobConf(conf);
jobConf.set("mapreduce.framework.name", "yarn");
jobConf.set("yarn.resourcemanager.address", "localhost:8032");
client.submit();

// 容器请求
ContainerRequest containerReq = new ContainerRequest();
containerReq.setResource(Resource.newInstance(1024, 1));
containerReq.setNodeLabelExpression("label-1");
ApplicationMasterProtocol applicationMaster = (ApplicationMasterProtocol) 
     Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), 
     new Class[]{ApplicationMasterProtocol.class},
     new ClientProtocolProxy(ApplicationMasterProtocol.class, 
          masterAddress, conf));
applicationMaster.allocate(containerReq);

YARN 的应用场景

YARN 广泛用于各种大数据和计算密集型应用程序中,包括:

  • 大数据处理
  • 机器学习
  • 数据挖掘
  • 科学计算

YARN 的发展前景

YARN 不断发展,重点关注提高可扩展性、灵活性、安全性、易用性和性能。它已成为 Hadoop 生态系统中至关重要的组成部分,并继续推动其在各种数据密集型应用程序中的采用。

常见问题解答

1. YARN 和 JobTracker 有什么区别?

YARN 将资源管理和作业调度与数据处理分离开来,从而实现更好的可扩展性、灵活性、高可用性和安全性。

2. YARN 中的容器是什么?

容器是应用程序在 YARN 中运行的沙盒化执行环境,为应用程序提供资源隔离和安全边界。

3. 应用程序管理器在 YARN 中扮演什么角色?

应用程序管理器协调单个应用程序,管理其资源需求,并向 NodeManager 请求容器。

4. YARN 如何提高 Hadoop 的可扩展性?

通过分布式架构和可扩展的 ResourceManager,YARN 能够管理大量节点和处理大数据集。

5. YARN 的未来发展方向是什么?

YARN 未来将专注于提高可扩展性、灵活性、安全性、易用性和性能。