Hadoop学习笔记—Yarn

@(Hadoop)[hadoop, yarn]

[TOC]

上一份工作主要负责大数据平台的建设，在这个过程中积累了一些Hadoop生态组件的搭建和使用笔记，由于时间关系，不打算去修改其中的错别字和排版问题，直接释出原始笔记。

一些基本知识

ResourceManager 的恢复

当ResourceManager 挂掉重启后，为了使之前的任务能够继续执行，而不是重新执行。势必需要yarn记录应用运行过程的状态。

运行状态可以存储在

• ZooKeeper
• FileSystem 比如hdfs
• LevelDB

使用zookeeper做为状态存储的典型配置为

<property>
   <description>Enable RM to recover state after starting. If true, then
   yarn.resourcemanager.store.class must be specified</description>
   <name>yarn.resourcemanager.recovery.enabled</name>
   <value>true</value>
 </property>

 <property>
   <description>The class to use as the persistent store.</description>
   <name>yarn.resourcemanager.store.class</name>
   <value>org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore</value>
 </property>

 <property>
   <description>Comma separated list of Host:Port pairs. Each corresponds to a ZooKeeper server
   (e.g. "127.0.0.1:3000,127.0.0.1:3001,127.0.0.1:3002") to be used by the RM for storing RM state.
   This must be supplied when using org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore
   as the value for yarn.resourcemanager.store.class</description>
   <name>hadoop.zk.address</name>
   <value>127.0.0.1:2181</value>
 </property>

Resource Manager的HA

基于zookeeper实现active 和standby 的多个ResourceManager之间的自动故障切换。 active Resource Manager只能有一个，而standby 可以有多个

file

为了防止故障自动转移时的脑裂，推荐上面的ResourceManager recovery 状态存储使用也使用zk。
同时关闭zk的zookeeper.DigestAuthenticationProvider.superDigest配置，避免zk的管理员访问到YARN application/user credential information

一个demo配置如下

<property>
  <name>yarn.resourcemanager.ha.enabled</name>
  <value>true</value>
</property>
<property>
  <name>yarn.resourcemanager.cluster-id</name>
  <value>cluster1</value>
</property>
<property>
  <name>yarn.resourcemanager.ha.rm-ids</name>
  <value>rm1,rm2</value>
</property>
<property>
  <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm1</name>
  <value>master1</value>
</property>
<property>
  <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name>
  <value>master2</value>
</property>
<property>
  <name>yarn.resourcemanager.webapp.address.rm1</name>
  <value>master1:8088</value>
</property>
<property>
  <name>yarn.resourcemanager.webapp.address.rm2</name>
  <value>master2:8088</value>
</property>
<property>
  <name>hadoop.zk.address</name>
  <value>zk1:2181,zk2:2181,zk3:2181</value>
</property>

文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/ResourceManagerHA.html

YARN Node Labels

基于Label，将一个Yarn管理的集群，划分为多个分区。不同的queue可以使用不同的分区。

文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/NodeLabel.html

YARN Node Attributes

对Node Manager定义一组属性值，使得应用程序能够基于这些属性值，来选择Node Mananger， 并将其应用的container部署到上面

文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/NodeAttributes.html

Web Application Proxy

集群中运行应用的application master 需要提供一些web ui给ResourceManager， 以便其统一管理。但集群中可能有恶意应用，提供了具有安全风险的web ui. 为了降低安全风险，yarn 使用一个名为Web Application Proxy的应用。拥有接管Application Master提供给的web ui链接，将请求中的cookies 进行剥离，同时将不安全的链接标记出来。

默认情况下Web Application Proxy 是作为Resource Manager的一部分启动。不需要单独配置。如果要单独部署，需要额外配置。
文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/WebApplicationProxy.html

YARN Timeline Server

能够存储和查询当前、历史的应用执行信息。TimeLine Server中的存储数据结构为

file

• timeline Domain 对应一个用户的应用列表
• Time Entity 定义一个应用
• Timeline Events定义该应用的执行事件，比如应用启动，应用执行，应用结束等

Timeline Server分为V1和V2版本，V1版本将数据存储在levelDb中，v2版将数据存储在hbase中

文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/TimelineServer.html

基于yarn的API，编写一个可以部署到yarn集群执行的应用

https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/WritingYarnApplications.html

应用安全

yarn为了保证应用的运行安全，有一系列的机制先限制应用的权限之类的

文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/YarnApplicationSecurity.html

Node Manager

前面说了ResourceMananger 需要重启后，能从原地继续执行任务。Node Mananger在挂掉重启后，也需要有相应的恢复特性。
其具体的配置，参见文档。

文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/NodeManager.html

Health Checker Service

Node Mananger的健康检查服务，其提供两种健康检查器

• Disk Checker 检查node manager的磁盘健康状况，并基于此上报给Resource Manager
• External Health Script 管理员可以指定一些自定义的健康检查脚本，供Node Manager的 Health Checker Service调用

CGroups with YARN

yarn使用linux的CGroups实现资源隔离和控制，相关配置见文档：
https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/NodeManagerCgroups.html

Secure Containers

将各应用container 限制在提交他的用户权限下，不同用户提交的应用container 不能访问彼此的文件、文件夹。具体配置
文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/SecureContainer.html

移除节点

有两种方式：

• normal 直接把要移除的节点从集群中摘除
• Gracefully 等待节点上的任务执行完毕后摘除
  文档：https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/GracefulDecommission.html

Opportunistic Containers 机会主义容器

yarn一般只在对应的Node manager有资源时，才会将一个任务对应的container 分配到该NM. 但开启Opportunistic Containers后，即便对应的node manager没有资源，也会将contaienr 分配到NM，等到NM空闲时，马上开始执行，是为机会主义者。这在一定程度能提高集群的资源利用率。
文档：

配置部署

部署用户。按照Hadoop官方的建议。yarn相关组件，使用yarn用来管理

file

基本部署方式

启动RM

$HADOOP_HOME/bin/yarn --daemon start resourcemanager

启动NM

$HADOOP_HOME/bin/yarn --daemon start nodemanager

启动proxyServer

$HADOOP_HOME/bin/yarn --daemon start proxyserver

切换到mapred用户下，启动historyserver

$HADOOP_HOME/bin/mapred --daemon start historyserver

高效能部署

yarn本身由多个组件组成，且有些组件还有多个节点，比如nodemanager，一次启动去到多个机器上执行是件很繁琐的事情。hadoop发型包，提供了sbin/start-yarn.sh 和 sbin/stop-yarn.sh两个脚本去启停yarn相关的所有组件：比如nodemanager、resourcemanager、proxyserver 。

他实现的原理是，基于hadoop安装包中的/opt/hadoop-3.2.1/etc/hadoop/workers文件，去登录到相应的机器，完成组件的执行。workers中定义了所有datanode的机器host。 登录方式是基于SSH的免密登录方式，具体配置参见：https://www.cnblogs.com/niceshot/p/13019823.html

如果发起脚本执行的机器，本身也需要部署一个nodemanager。那么他需要配置自己对自己的SSH免密登录

通yarn-site.xml ， 脚本已经可以知道resource manager的组件机器。所以workers文件中，只需要设置所有的node manager的机器host

一般yarn的node manager会跟hdfs的 datanode部署在一起，所以hdfs的批量启停，也是用的这个workers文件。

但上面说的$HADOOP_HOME/bin/mapred --daemon start historyserver不属于，只属于mapreduce，所以还是要单独启停，通过yarn的相关脚本是不能管理它的。之所以将这个historyserver放到yarn的文档中来写，是为了偷懒，没单独搞一个mr的wend

一些错误

错误1

在yarn的管理界面，发现提交的sql，执行有以下错误

yarn错误
错误: 找不到或无法加载主类 org.apache.hadoop.mapreduce.v2.app.MRAppMaster

问题原因是，yarn的类路径有问题。通过hadoop官方的yarn-default.xml文件得知，yarn加载的类路径配置yarn.application.classpath的默认值为

$HADOOP_CONF_DIR, $HADOOP_COMMON_HOME/share/hadoop/common/*, $HADOOP_COMMON_HOME/share/hadoop/common/lib/*, $HADOOP_HDFS_HOME/share/hadoop/hdfs/*, $HADOOP_HDFS_HOME/share/hadoop/hdfs/lib/*, $HADOOP_YARN_HOME/share/hadoop/yarn/*, $HADOOP_YARN_HOME/share/hadoop/yarn/lib/* For Windows: %HADOOP_CONF_DIR%, %HADOOP_COMMON_HOME%/share/hadoop/common/*, %HADOOP_COMMON_HOME%/share/hadoop/common/lib/*, %HADOOP_HDFS_HOME%/share/hadoop/hdfs/*, %HADOOP_HDFS_HOME%/share/hadoop/hdfs/lib/*, %HADOOP_YARN_HOME%/share/hadoop/yarn/*, %HADOOP_YARN_HOME%/share/hadoop/yarn/lib/*

路径中的许多环境变量都没有配置。解决办法有2

1. 将对应的环境变量配置上，以使yarn的默认配置能够正常加载上。推荐这种
2. 使用hadoop classpath命令，看下hadoop使用的类路径都有哪些，将其拷贝出来，在yarn-site.xml中配置，举例

```

<property>
<name>yarn.application.classpath</name>
<value>/opt/hadoop-3.2.1/etc/hadoop:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/common/lib/:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/common/:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/hdfs:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/hdfs/lib/:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/hdfs/:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/mapreduce/lib/:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/mapreduce/:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/yarn:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/yarn/lib/:/opt/hadoop-3.2.1/share/hadoop/yarn/</value>
</property>
```

错误2

通过historyserver， 在Mapreduce阶段，看到异常

org.apache.hadoop.yarn.exceptions.InvalidAuxServiceException: The auxService:mapreduce_shuffle does not exist at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method) at

原因，这是因为mr使用了mapreduce_shuffle辅助服务，但yarn没有配置。
解决办法，同样是修改yarn-site.xml，在其中加入以下配置

<property>
    <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
    <value>mapreduce_shuffle</value>
</property>
<property>
    <name>yarn.nodemanager.aux-services.mapreduce_shuffle.class</name>
    <value>org.apache.hadoop.mapred.ShuffleHandler</value>
</property>

错误3

ontainer [pid=26153,containerID=container_e42_1594730232763_0121_02_000006] is running 598260224B beyond the 'VIRTUAL' memory limit. Current usage: 297.5 MB of 1 GB physical memory used; 2.7 GB of 2.1 GB virtual memory used. Killing container.
Dump of the process-tree for container_e42_1594730232763_0121_02_000006 :
        |- PID PPID PGRPID SESSID CMD_NAME USER_MODE_TIME(MILLIS) SYSTEM_TIME(MILLIS) VMEM_USAGE(BYTES) RSSMEM_USAGE(PAGES) FULL_CMD_LINE

错误的意思是，yarn分配给container的虚拟内存，超过了限制。原因是，一个container使用的内存，除了物理内存，还可以使用操作系统的虚拟内存，也即硬盘。

container分为两种类型，map 和reduce。
决定map的container的物理内存大小为mapreduce.map.memory.mb
决定reduce的物理内存为mapreduce.reduce.memory.mb
决定map container所能申请的虚拟内存大小的公式是：mapreduce.map.memory.mb * yarn.nodemanager.vmem-pmem-ratio
决定reduce container所能申请的虚拟内存带下是公式是：mapreduce.reduce.memory.mb * yarn.nodemanager.vmem-pmem-ratio。

所以要解决虚拟内存超限有两个办法：

• 增大container的物理内存大小。即增大mapreduce.map.memory.mb 或 mapreduce.reduce.memory.mb
• 增大虚拟内存申请的比率yarn.nodemanager.vmem-pmem-ratio

参考资料

https://docs.cloudera.com/HDPDocuments/HDP2/HDP-2.6.5/bk_yarn-resource-management/content/ref-c2ececdf-c68e-4095-99b5-15b4c31701ba.1.html

https://hadoop.apache.org/docs/stable/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/ResourceManagerRestart.html

https://web.archive.org/web/20170610145449/http://hortonworks.com/blog/how-to-plan-and-configure-yarn-in-hdp-2-0/

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