Yarn 概述

Yarn 概述

Yet Another Resource Negotiator，另一种资源调度器，简称 Yarn。

在 Hadoop 中，之前的 MapReduce 组件是进行数据的计算，但是有个问题：数据的计算必须要使用服务器的资源，那么服务器的资源是由什么来进行管理的呢？

在 Hadoop1.x 时代，资源的调度和数据的计算全都是由 MapReduce 来进行管理的，但是在 Hadoop2.x 时代，将资源的调度从 MapReduce 中分离，形成了 Yarn 这一单独的组件。

Yarn 的基础架构

Yarn 的架构如下：

• ResourceManager：

  简称 RM，作用是：

  • 处理客户端请求。
  • 监控 NodeManager。
  • 启动及监控 ApplicationMaster。
  • 资源的分配和调度。

• NodeManager：

  简称 NM，作用是：

  • 管理单个节点上的资源。
  • 处理来自 ResourceManager 的请求。
  • 处理来自 ApplicationMaster 的请求。

• ApplicationMaster：

  简称 AM，作用是：

  • 为应用程序申请资源，并且给内部分配任务。
  • 任务的监控与容错。

• Container：

  它是资源的抽象，我们将 内存、CPU、磁盘、网络 等资源看成 Container，任务在 Container 中运行。

综上，可以简单地看出，RM 是整个集群资源的老大，NM 是单个节点资源的老大，AM 是每个 Job 资源的老大，Container 是具体资源的抽象。

Yarn 的工作机制

1. MR 程序提交到客户端所在的节点，使用 waitForCompletion() 之后，在集群环境下会 new 一个 YarnRunner，用于将程序提交到 Yarn 中。
2. YarnRunner 会向 RM 申请一个 Application，RM 返回给一个资源路径和 applicationId。
3. 客户端提交资源（jar、切片信息、配置文件）到 HDFS 的 路径/applicationId。
4. 客户端发送给 Yarn 资源提交完毕的消息，申请运行 MR AM。
5. RM 将请求初始化为一个 Task 放到其内部的容器队列（容器调度器）中。
6. RM 将队列中的 Task 分配给一个 NM。
7. NM 创建 Container，产生 MR AM。
8. Container 从 HDFS 上拷贝资源到本地。
9. MR AM 向 RM 申请运行 MapTask。
10. RM 将 MapTask 分给 NM（此 NM 可能有一个或多个，可能在同一台机器上也可能不同）。
11. 得到任务的 NM 领取任务，分别创建 Container。
12. AM 向执行任务的 NM 发送程序执行脚本，程序开始执行。
13. MapTask 执行完毕，AM 向 RM 申请运行 ReduceTask。
14. RM 将 ReduceTask 分给 NM。
15. NM 领取任务并创建 Container。
16. ReduceTask 从 MapTask 中获取对应分区的数据。
17. 程序运行完毕，MR 向 RM 申请注销。

Yarn 调度器和调度算法

之前讲 Yarn 工作机制的时候，有一个过程是：客户端申请运行 MR AM 的时候，RM 会将请求初始化为一个 Task 放到容器调度器中。

Hadoop 的容器调度器有三种：

• FIFO：先进先出。
• Capacity Scheduler：容量调度器，apache 版本的 Hadoop 默认。具体参数可以到 yarn-default.xml 查看 yarn.resourcemanager.scheduler.class 选项，就是 Capacity Scheduler。
• Fair Scheduler：公平调度器，CDH 版本的 Hadoop 默认。

FIFO

调度器如名，Task 按照到达 RM 的时间被排序，先进来的先服务。只有一个单队列，生产环境中很少使用。

Capacity Scheduler

Yahoo 开发的多用户调度器。

• 有多个队列。
• 可以分别设置每个队列的资源上下限。
• 有富裕资源的队列可以暂时共享给其他需要资源的队列，但是一旦需要资源会将资源取回。
• 支持多用户和多应用执行。该调度器会对单个用户提交的作业所占资源量进行限制。

容量调度器中，任务的优先级执行顺序是按照资源的利用率来进行资源调度的。资源利用率低的队列会优先分配。

Fair Scheduler

Facebook 开发的多用户调度器。顾名思义，十分公平。它的核心思想就是让队列中的所有任务在时间上公平。

与容量调度器的相同点：

• 多队列。
• 可以为每个队列设置资源上下限。
• 有富裕资源的队列可以暂时共享资源给需要资源的队列，但是一旦需要资源会将资源取回。
• 支持多用户同时运行，并且会对同一个用户所占资源量进行限制。

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缺额，这其实是说，在一个任务进入队列之后，这个任务不一定能够得到需要的所有资源，可能只得到一半或者其他，总之不会是百分百。这种情况就叫做缺额，也就是拿到的少于期望的资源量。

虽然公平调度器的主要原则是最终在时间上看，每一个任务所分配的资源都几乎相同，但是任务和任务之间总会有一个优先级的概念，也就是谁先执行，谁后执行。

在公平调度器的调解下，缺额比较大的队列优先分配资源。

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公平调度器有三种队列资源的分配方式：

• FIFO：

  在这种情况下，相当于容量调度器。

• Fair：

  默认策略。

• DRF：

  可以针对不同应用进行不同资源的比例限制。