pyspark系列9-Spark性能调优概述

一.Spark 性能优化概述

首先笔者能力优先,使用Spark有一段时间,如下是笔者的工作经验的总结。

Spark任务运行图:


image.png

Spark的优化思路:
一般是从3个层面进行Spark程序的优化:

  1. 运行环境优化
  2. RDD算子优化
  3. 参数微调

二.运行环境优化

2.1 数据本地性

我们知道HDFS的数据文件存储在不同的datanode,一般数据副本数量是3,因为Spark计算的数据量比较大,如果数据不在本节点,需要通过网络去其它的datanode读取数据。

所以此时我们可以通过提高数据本地性,减少网络传输,来达到性能优化的目的。

  1. 计算和存储同节点(executor和HDFS的datanode、hbase的region server同节点)
  2. executor数目合适: 如果100个数据界定,3个计算节点,就有97份网络传递,所以此种情况可以适当增加计算节点。
  3. 适当增加数据副本数量

2.2 数据存储格式

推荐使用列式存储格式: parquet.
parquet存在如下优先:

  1. 相同数据类型的数据有很高压缩比
  2. Hive主要支持OCR、也支持parquet

三.RDD算子优化

3.1 尽可能复用同一个RDD

每创建一个RDD都会带来性能的开销,尽可能的对同一个RDD做算子操作,而不要频繁创建新的
RDD。

3.2 对多次使用的RDD进行持久化

如果RDD的算子特别多,需要频繁多次操作同一个RDD,最好的办法是将该RDD进行持久化,

四.参数微调

  1. num-executors
    参数说明:该参数用于设置每个Executor进程的内存。Executor内存的大小,很多时候直接决定了Spark作业的性能,而且跟常见的JVM OOM异常,也有直接的关联。

  2. executor-cores
    参数说明:该参数用于设置每个Executor进程的CPU core数量。

  3. driver-memory
    参数说明:该参数用于设置Driver进程的内存。

  4. spark.default.parallelism
    参数说明:该参数用于设置每个stage的默认task数量。

  5. spark.storage.memoryFraction
    参数说明:该参数用于设置RDD持久化数据在Executor内存中能占的比例,默认是0.6。

  6. spark.shuffle.memoryFraction
    参数说明:该参数用于设置shuffle过程中一个task拉取到上个stage的task的输出后,进行聚合操作时能够使用的Executor内存的比例,默认是0.2。

资源参数参考示例:

./bin/spark-submit \
  --master yarn-cluster \
  --num-executors 100 \
  --executor-memory 6G \
  --executor-cores 4 \
  --driver-memory 1G \
  --conf spark.default.parallelism=1000 \
  --conf spark.storage.memoryFraction=0.5 \
  --conf spark.shuffle.memoryFraction=0.3 \

五.数据倾斜

绝大多数task执行得都非常快,但个别task执行极慢。比如,总共有1000个task,997个task都在1分钟之内执行完了,但是剩余两三个task却要一两个小时。这种情况很常见。

数据倾斜图例:


image.png

解决数据倾斜一般有如下几种常用方法:

  1. 使用Hive ETL预处理数据
    先使用Hive进行预处理数据,也就是使用Hive先计算一层中间数据,Spark从中间层数据开始计算。

  2. 过滤少数导致倾斜的key
    如果发生导致倾斜的key非常少,可以将Spark任务拆分为包含 导致倾斜的key的任务和不包含key的任务。

  3. sample采样倾斜key单独进行join
    通过采样,提前预估会发生数据倾斜的key,然后将一个join拆分为两个join,其中一个不包含该key,一个只包含该key,最后将结果集进行union。

  4. 调整并行度
    调整Shuffle并行度,数据打散

  5. 广播小数据集
    适用于一个大表,一个小表
    不用join连接操作,而改用Broadcast变量与map模拟join操作,完全规避shuffle操作
    spark.sql: spark.sql.autoBroadcastJoinThreshold=104857600

  6. 增加随机前缀
    对发生倾斜的RDD增加随机前缀
    对另外一个RDD等量扩容
    如果少量的key发生倾斜,可以先过滤出一个单独的RDD,对另外一个RDD同理吹,join之后再合并

参考:

  1. http://spark.apache.org/docs/latest/rdd-programming-guide.html
  2. https://tech.meituan.com/2016/04/29/spark-tuning-basic.html
  3. https://blog.csdn.net/meihao5/article/details/81084876
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