flink 并行度

Flink 作为一套分布式执行框架,计算资源可以不断的扩展。
不同的任务类型,可以控制需要的计算资源。在flink整个runtime的模型中
并行度是一个很重要的概念,通过设置并行度可以为认为分配合理的计算资源,
做到资源的合理配置。

整个flink的架构简单的说是 中心控制(jobManager)+ 多点分布执行(taskManager)
弹性的资源分配主要来自于taskManager的有效管理和配置。

在启动flink 之前,在核心的配置文件里面,需要指定两个参数。
taskmanager.numberOfTaskSlots 和 parallelism.default。

首先需要明白slot的概念。对于 taskManager,他其实是一个 JVM 程序。
这个JVM 可以同时执行多个task,每个task 需要使用本机的硬件资源。
slot 的属于 jvm 管理的 一些列资源卡槽。 每个slot 只能执行一个task。
每个slot分配有固定的内存资源,但是不做cpu的隔离。 JVM管理一个 slot的pool,
用来执行相应的task。taskmanager.numberOfTaskSlots = 10,则理论上可以同时执行10个子任务。

那么对于1个5节点,numberOfTaskSlots= 6的集群来说,那么就有30个slot可以使用。
对于具体的一个job来说,他会贪婪的使用所有的 slot吗?
使用多少slot 是由parallelism.default 决定的。如果是 5, 那么对于一个job 他最多同时使用5个slot。
这个配置对于多job平台的集群是很有必要的。

那么给定一个stream api 编写的flink 程序,被分解的task是否和map 到slot 上执行的呢?
flink 有几个经典的graph, stream-api对应的stream_graph-> job_graph->execution_graph->物理执行图。
execution_graph 基本就决定了如何分布执行。
我们知道一个 stream-api, 主要有 source, operate, sink 这几部分。那么我们可以从source开始看 并行的控制。

source 有并行source和 非并行。我们主要看并行,想类似与kafka 这种生成消费者模式的数据源,能够 并行消费source是非常重要的。
所以可以看到kafka,FlinkKafkaConsumerBase<T> extends RichParallelSourceFunction<T>,可以充分利用并行度,大大提高吞吐量。
对应到具体的物理执行上,就是多个 source task 任务执行,他们属于一个kafka group同时消费 不同的partition。
对于parallelSource,默认使用cpu 核心做并行度。我们可以通过api进行设置。

接下来是 operate,每个operate都可以设置parallel,如果没有设置将会使用其他层次的设置,比如env,flink.conf中的配置,parallelism.default。
比如 source. map1().map2().grouby(key).sink()
这样一个程序,默认,source和 map1,map2有同样的parallel,上游的output 可以直接one-one forwarding.
在flink 的 优化中,甚至可以把这些 one-one 的operate 合成一个,避免转发,线程切换,网络通信开销。
对于groupby 这样的算子,则属于另外的一类。上游的output 需要 partion 到下游的不同的节点,而不能做位一个chain。

由于operate可以设置独自的parallel,如果与上游不一致。上游的output必然需要某种partion策略来 rebalnce数据。kafka有很多策略来处理这个细节。
对于partion放在专门的章节来说明。
对于sink,则可以理解位一个特定的operate,目前看没什么特殊处理逻辑。

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