YARN中内存和CPU两种资源的调度和隔离实现详解

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Hadoop Yarn的资源隔离是指为运行着不同任务的“Container”提供可独立使用的计算资源,以避免它们之间相互干扰。目前支持两种类型的资源隔离:CPU和内存,对于这两种类型的资源,Yarn使用了不同的资源隔离方案。
对于CPU而言,它是一种“弹性”资源,使用量大小不会直接影响到应用程序的存亡,因此CPU的资源隔离方案采用了Linux Kernel提供的轻量级资源隔离技术Cgroup;对于内存而言,它是一种“限制性”资源,使用量大小直接决定着应用程序的存亡,Cgroup会严格限制应用程序的内存使用上限,一旦使用量超过预先定义的上限值,就会将该应用程序“杀死”,因此无法使用Cgroup进行内存资源隔离,而是选择了线程监控的方式。
需要解释一下:为什么应用程序的内存会超过预先定义的上限值?Java程序(Container)为什么需要内存资源隔离?
(1)为什么应用程序的内存会超过预先定义的上限值?
这里的应用程序特指Yarn Container,它是Yarn NodeManager通过创建子进程的方式启动的;Java创建子进程时采用了“fork() + exec()”的方案,子进程启动瞬间,它的内存使用量与父进程是一致的,然后子进程的内存会恢复正常;也就是说,Container(子进程)的创建过程中可能会出现内存使用量超过预先定义的上限值的情况(取决于父进程,也就是NodeManager的内存使用量);此时,如果使用Cgroup进行内存资源隔离,这个Container就可能会被“kill”。
(2)Java程序(Container)为什么需要内存资源隔离?
对于MapReduce而言,各个任务被运行在独立的Java虚拟机中,内存使用量可以通过“-Xms、-Xmx”进行设置,从而达到内存资源隔离的目的。然而,Yarn考虑到用户应用程序可能会创建子进程的情况,如Hadoop Pipes(或者Hadoop Streaming),编写的MapReduce应用程序中每个任务(Map Task、Reduce Task)至少由Java进程和C++进程两个进程组成,这难以通过创建单独的虚拟机达到资源隔离的效果,因此,即使是通过Java语言实现的Container仍需要使用内存资源隔离。
Yarn Container支持两种实现:DefaultContainerExecutor和LinuxContainerExecutor;其中DefaultContainerExecutor不支持CPU的资源隔离,LinuxContainerExecutor使用Cgroup的方式支持CPU的资源隔离,两者内存的资源隔离都是通过“线程监控”的方式实现的。
基于线程监控的内存隔离方案
1.配置参数
(1)应用程序配置参数
不同的应用程序对内存的需求不同,可以根据具体情况定义自己的参数,以MapReduce为例:
mapreduce.map.memory.mb:MapReduce Map Task需要使用的内存量(单位:MB);
mapreduce.reduce.memory.mb:MapReduce Reduce Task需要使用的内存量(单位:MB);
(2)Hadoop Yarn NodeManager配置参数
yarn.nodemanager.pmem-check-enabled:NodeManager是否启用物理内存量监控,默认值:true;
yarn.nodemanager.vmem-check-enabled:NodeManager是否启用虚拟内存量监控,默认值:true;
yarn.nodemanager.vmem-pmem-ratio:NodeManager Node虚拟内存与物理内存的使用比例,默认值2.1,表示每使用1MB物理内存,最多可以使用2.1MB虚拟内存;
yarn.nodemanager.resource.memory-mb:NodeManager Node最多可以使用多少物理内存(单位:MB),默认值:8192,即8GB;
2.实现原理
Yarn NodeManager Container的内存监控是由ContainersMonitorImpl(org.apache.hadoop.yarn.server.nodemanager.containermanager.monitor.ContainersMonitorImpl)实现的,内部的MonitoringThread线程每隔一段时间就会扫描所有正在运行的Container进程,并按照以下步骤检查它们的内存使用量是否超过其上限值。
2.1构造进程树
如前所述,Container进程可能会创建子进程(可能会创建多个子进程,这些子进程可能也会创建子进程),因此Container进程的内存(物理内存、虚拟内存)使用量应该表示为:以Container进程为根的进程树中所有进程的内存(物理内存、虚拟内存)使用总量。
在Linux /proc目录下,有大量以整数命名的目录,这些整数是某个正在运行的进程的PID,而目录/proc/<PID>下面的那些文件分别表示着进程运行时的各方面信息,这里我们只关心/proc/<PID>/stat文件即可。
文件/proc/<PID>/stat仅仅包含一行(多列)文本,可以通过正则表达式从中抽取进程的运行时信息,包括:进程名称、父进程PID、父进程用户组ID、Session ID、用户态运行的时间(单位:jiffies)、核心态运行的时间(单位:jiffies)、占用虚拟内存大小(单位:page)和占用物理内存大小(单位:page)等。
ContainersMonitorImpl内部维护着每个Container进程的PID,通过遍历/proc下各个进程的stat文件内容(父进程PID、占用虚拟内存大小和占用物理内存大小),我们可以构建出每个Container的进程树,从而得出每个进程树的虚拟内存、物理内存使用总量。
2.2判断Container进程树的内存使用量(物理内存、虚拟内存)是否超过上限值
虽然我们已经可以获得各个Container进程树的内存(物理内存、虚拟内存)使用量,但是我们不能仅凭进程树的内存使用量(物理内存、虚拟内存)是否超过上限值就决定是否“杀死”一个Container,因为“子进程”的内存使用量是有“波动”的,为了避免“误杀”的情况出现,Hadoop赋予每个进程“年龄”属性,并规定刚启动进程的年龄是1,MonitoringThread线程每更新一次,各个进程的年龄加一,在此基础上,选择被“杀死”的Container的标准如下:
如果一个Contaier对应的进程树中所有进程(年龄大于0)总内存(物理内存或虚拟内存)使用量超过上限值的两倍;或者所有年龄大于1的进程总内存(物理内存或虚拟内存)使用量超过上限值,则认为该Container使用内存超量,可以被“杀死”。
(注意:这里的Container泛指Container进程树)
综上所述,Yarn的内存资源隔离实际是内存使用量监控。
3.源码分析
3.1MonitoringThread
线程监控的核心工作主要是由MonitoringThread(org.apache.hadoop.yarn.server.nodemanager.containermanager.monitor.ContainersMonitorImpl.MonitoringThread)完成的,内部就是一个“while”循环,以指定的时间间隔进行监控:
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其中,时间间隔monitoringInterval由参数yarn.nodemanager.container-monitor.interval-ms指定,默认值:3000,单位:ms。
下面介绍“while”循环的处理逻辑。
3.2 将新启动的Container加入监控列表以及将已完成的Container移出监控列表;
每次监控开始之前都需要更新监控列表:trackingContainers,将新启动的Container加入监控列表,由containersToBeAdded表示;将已完成的Container移出监控列表,由containersToBeRemoved表示。
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containersToBeAdded和containersToBeRemoved都是通过“事件”由org.apache.hadoop.yarn.server.nodemanager.containermanager.monitor.ContainersMonitorImpl.handle负责更新的,如下:
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对于事件START_MONITORING_CONTAINER,它表示有新的Container进程,为其构建一个ProcessTreeInfo实例,用于保存Container的进程树信息,也就是说,这里考虑的不仅仅是Container进程,而是以Container进程为父进程的整个进程树,构造函数参数含义依次如下:
containerId:Container ID;
pid:Container进程的PID;
pTree:Container进程树内存使用量计算器实例,不同的Hadoop运行平台(Windows、Linux)因为统计内存使用量的方式不同,因此需要不同的计算器实例;通过该计算器实例,可以获得当前Container进程树的内存使用量;
vmemLimit:Container进程树可使用的虚拟内存上限值;
pmemLimit:Container进程树可使用的物理内存上限值;
注意:pid、pTree的初始值为Null。
更新监控列表trackingContainers之后,下一步就是对监控列表中的Container进程树的内存使用量进行监控。
3.3遍历监控列表trackingContainers,逐个处理其中的进程树;
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可以看出,监控列表trackingContainers中的每一个进程树元素是由ContainerId和ProcessTreeInfo共同表示的。
下面介绍单独一个进程树的内存监控过程。
3.4初始化进程树信息ProcessTreeInfo;
如3.2所述,进程树监控列表trackingContainers是被不断更新的,而新加入监控的Container进程树信息是由ProcessTreeInfo表示的,
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其中pid、pTree的初始值为Null,因此监控过程中如果发现进程树信息ProcessTreeInfo的pid、pTree为Null,要对其进行初始化。
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(1)获取进程树元素,由containerId和ptInfo表示;
(2)判断如果ptInfo(进程树信息)中的pId(Container进程的PID)为null,则表示需要初始化ptInfo;
(3)获取ProcessTreeInfo pid,将其保存至pId;
Container进程PID(pid)可以通过ContainerId(ptInfo.getContainerId())从ContainerExecutor(containerExecutor)中获取;如果获取不到相应的PID,可能是因为Container进程尚没有被启动或者ContainerExecutor已将其移除,也意味着此进程树无需监控。
(4)获取ProcessTreeInfo pTree,将其保存至pt;
这里需要介绍一下ResourceCalculatorProcessTree(org.apache.hadoop.yarn.util.ResourceCalculatorProcessTree)的作用。
每一次对ProcessTreeInfo进行监控时,我们都必须获取该进程树内所有进程的运行状态(这里我们仅关心物理、虚拟内存使用情况等),也就是说,我们需要一个“计算器”,能够将进程树内所有进程的运行状态计算出来,ResourceCalculatorProcessTree就是用来充当“计算器”角色的,如下注释所示:
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ResourceCalculatorProcessTree是一个抽象类,也就意味着它可以有多种实现,具体选取哪一种实现取决于ResourceCalculatorProcessTree.getResourceCalculatorProcessTree:
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其中,processTreeClass由参数yarn.nodemanager.container-monitor.process-tree.class指定,默认值为null。
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因为传入的参数clazz值为null,所以我们仅仅关注上图红色箭头所指的逻辑即可。
ProcfsBasedProcessTree和WindowsBasedProcessTree分别对应着ResourceCalculatorProcessTree在Linux平台和Windows平台的实现,通常我们关注ProcfsBasedProcessTree即可,也就是说,Linux平台下pTree的实例类型为ProcfsBasedProcessTree。
(5)将pId、pt更新至ptInfo,初始化过程完成;
3.5根据ResourceCalculatorProcessTree(ProcfsBasedProcessTree)更新进程树的运行状态(这里仅关注物理、虚拟内存),并获取相关的监控信息;
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(1)获取当前进程树的ResourceCalculatorProcessTree实例pTree,并更新其内部状态updateProcessTree(),实际就是更新进程树中的进程信息(详细处理逻辑见后);
(2)获取当前进程树中所有进程的虚拟内存使用总量(currentVmemUsage)、物理内存使用总量(currentPmemUsage);
(3)获取当前进程树中所有年龄大于1的进程的虚拟内存使用总量(curMemUsageOfAgedProcesses)、物理内存使用总是(curRssMemUsageOfAgedProcesses);
(4)获取当前进程树的虚拟内存使用总量上限值(vmemLimit)、物理内存使用总量上限值(pmemLimit);
3.6判断进程树的内存使用量是否超过上限值,虚拟内存与物理内存需要分别处理;
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isMemoryOverLimit的值用于表示进程树的内存使用量是否超过上限值,值为true表示超量(虚拟内存或物理内存两者至少有其一超量);值为false表示未超量(虚拟内存和物理内存两者均未超量);初始值设置为false。
(1)如果开启虚拟内存监控,则判断进程树虚拟内存使用总量是否超过其上限值;
(2)如果开启物理内存监控,则判断进程树物理内存使用总量是否超过其上限值;
虚拟、物理内存监控选项的开启分别由参数yarn.nodemanager.vmem-check-enabled、yarn.nodemanager.pmem-check-enabled指定,默认值均为true,表示两者均开启监控。
判断虚拟、物理内存使用总量是否超过上限值由isProcessTreeOverLimit()(详细处理逻辑见后)统一处理,两者仅传入的参数值不同,参考上图代码。
3.7如果isMemoryOverLimit值为true,则表示进程树的内存使用量超量(或者虚拟内存、或者物理内存),执行“kill”并从监控列表移除;
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至此,进程树内存使用总量监控处理逻辑完成。
3.8ResourceCalculatorProcessTree(ProcfsBasedProcessTree) updateProcessTree
updateProcessTree用于更新当前Container进程的进程树:
(1)获取所有的进程列表;
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其中,procfsDir的值为/proc/,numberPattern表示的正则表达式为[1-9][0-9]*(用于匹配进程PID)。对于Linux系统而言,所以运行着的进程都对应着目录“/proc/”下的一个子目录,子目录名称即为进程PID,子目录中包含着进程的运行时信息。所谓的进程列表,实际就是Linux目录“/proc/”下的这些进程子目录名称。
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进程列表processList包含的信息:1、10、100、…。
(2)更新进程树processTree;
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因为Container进程树中的进程随时都可能启动或停止,因此每次监控开始之前都需要更新该Container进程的进程树;而且为了方便处理进程的年龄(加一),将该Container进程“旧”的进程树processTree缓存至oldProcs,然后清空processTree(详情见后)。
(3)遍历(1)中进程列表,为每一个进程构建ProcessInfo,并将其保存至allProcessInfo;
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ProcessInfo的构建过程由方法constructProcessInfo()完成,处理逻辑很简单:
a.读取“procfsDir/<pid>/stat”(即“/proc/<pid>/stat”)的文件内容,实际内容只有一行;
b.通过正则表达式抽取其中的信息,并更新至pInfo;
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可以看出,ProcessInfo保存着一个进程的以下信息:
name:进程名称;
ppid:父进程PID;
pgrpId:父进程所属用户组ID;
session:进程所属会话组ID;
utime:进程用户态占用时间;
stime:进程内核态占用时间;
vsize:进程虚拟内存使用量;
rss:进程物理内存使用量;
遍历构建的过程中,如果发现“我”进程(即当前的Container进程),则将“我”保存至进程树processTree,因为当前的Container进程必须是此Container进程树中的一员;如果没有发现“我”进程,则表示Container进程(树)已经运行结束,无需监控。
(4)维护进程之间的父子关系;
allProcessInfo中保存着所有的进程信息,其中key为PID,value为对应的ProcessInfo,我们通过ProcessInfo的ppid(父进程PID),即可以维护出这些进程之间的父子关系。
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对于每一个ProcessInfo(进程)pInfo:
a.根据pInfo ppid找出其父进程的ProcessInfo:parentPInfo;
b.将pInfo加入parentPInfo的子进程列表中(ProcessInfo addChild);
(5)构建当前Container进程(即(3)中的me)的进程树;
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a.将pInfoQueue初始化为me;
b.如果pInfoQueue不为空,执行以下操作:
b1.取出pInfoQueue的头元素pInfo,将其加入进程树processTree(注意重复检测);
b2.将pInfo的所有子进程加入pInfoQueue;
c.执行b;
上述流程执行完毕之后,processTree中保存着当前Container进程的进程树。
(6)更新当前Container进程的进程树中所有进程的年龄;
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处理逻辑很简单:遍历进程树,对于其中的每一个ProcessInfo,如果它是一个“老”进程(即出现在“老”进程树oldInfo中),则将其年龄加一。(注:ProcessInfo age初始值为一)
到此,进程树更新完毕。
我们以虚拟内存为例说明进程树的虚拟内存使用总量是如何计算的,如下:
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其实就是根据进程年龄做过滤,然后叠加ProcessInfo中的相关值(虚拟内存:vmem)。
3.9ContainersMonitorImpl.isProcessTreeOverLimit
isProcessTreeOverLimit用于判断内存使用量是否超过上限值,虚拟内存和物理内存共用此方法。
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currentMemUsage:进程树中所有进程的虚拟或物理内存使用总量;
curMemUsageOfAgedProcesses:进程树中所有年龄大于1的进程的虚拟或物理内存使用总量;
vmemLimit:进程树虚拟或物理内存使用上限;
满足以下二个条件之一,则认为进程树内存使用超过上限:
(1)currentMemUsage大于vmemLimit的两倍,这样做的目录主要是为了防止误判(见本文开篇所述);
(2)curMemUsageOfAgedProcesses大于vmemLimit(年龄大于一的进程可以认内存使用比较“稳定”);

至此,Hadoop Yarn基于线程监控的内存隔离方案介绍完毕

yarn默认只管理内存资源,虽然也可以申请cpu资源,但是在没有cpu资源隔离的情况下效果并不是太好.在集群规模大,任务多时资源竞争的问题尤为严重.
还好yarn提供的LinuxContainerExecutor可以通过cgroup来隔离cpu资源

cgroup

cgroup是系统提供的资源隔离功能,可以隔离系统的多种类型的资源,yarn只用来隔离cpu资源

安装cgroup

默认系统已经安装了cgroup了,如果没有安装可以通过命令安装
CentOS 6

yum install -y libcgroup

CentOS 7

yum install -y libcgroup-tools

然后通过命令启动
CentOS 6

/etc/init.d/cgconfig start

CentOS 7

systemctl start cgconfig.service

查看/cgroup目录,可以看到里面已经创建了一些目录,这些目录就是可以隔离的资源

drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  19 20:56 blkio
drwxr-xr-x 3 root root 0 3月  19 20:56 cpu
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  19 20:56 cpuacct
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  19 20:56 cpuset
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  19 20:56 devices
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  19 20:56 freezer
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  19 20:56 memory
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  19 20:56 net_cls

如果目录没有创建可以执行

cd /
mkdir cgroup
mount -t tmpfs cgroup_root ./cgroup
mkdir cgroup/cpuset
mount -t cgroup -ocpuset cpuset ./cgroup/cpuset/
mkdir cgroup/cpu
mount -t cgroup -ocpu cpu ./cgroup/cpu/
mkdir cgroup/memory
mount -t cgroup -omemory memory ./cgroup/memory/

通过cgroup隔离cpu资源的步骤为

  1. 在cpu目录创建分组
    cgroup以组为单位隔离资源,同一个组可以使用的资源相同
    一个组在cgroup里面体现为一个文件夹,创建分组直接使用mkdir命令即可.
    组下面还可以创建下级组.最终可以形成一个树形结构来完成复杂的资源隔离方案.
    每当创建了一个组,系统会自动在目录立即创建一些文件,资源控制主要就是通过配置这些文件来完成
    --w--w--w- 1 root root 0 3月  19 21:09 cgroup.event_control
    -rw-r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 cgroup.procs
    -rw-r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 cpu.cfs_period_us
    -rw-r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 cpu.cfs_quota_us
    -rw-r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 cpu.rt_period_us
    -rw-r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 cpu.rt_runtime_us
    -rw-r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 cpu.shares
    -r--r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 cpu.stat
    -rw-r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 notify_on_release
    -rw-r--r-- 1 root root 0 3月  19 21:09 tasks

    yarn默认使用hadoop-yarn组作为最上层,任务运行时yarn会为每个container在hadoop-yarn里面创建一个组
    yarn主要使用cpu.cfs_quota_us cpu.cfs_period_us cpu.shares3个文件
    yarn使用cgroup的两种方式来控制cpu资源分配

    1. 严格按核数隔离资源
      可使用核数 = cpu.cfs_quota_us/cpu.cfs_period_us
      在yarn中cpu.cfs_quota_us被直接设置为1000000(这个参数可以设置的最大值)
      然后根据任务申请的core来计算出cpu.cfs_period_us
    2. 按比例隔离资源
      按每个分组里面cpu.shares的比率来分配cpu
      比如A B C三个分组,cpu.shares分别设置为1024 1024 2048,那么他们可以使用的cpu比率为1:1:2
  2. 将进程id添加到指定组的tasks文件
    创建完分组后只需要将要限制的进程的id写入tasks文件即可,如果需要解除限制,在tasks文件删除即可

yarn配置

启动cgroup需要配置几个配置文件

etc/hadoop/yarn-site.xml配置

可以参考http://hadoop.apache.org/docs/current/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/NodeManagerCgroups.html配置
这些配置大部分都是固定配置

<property>
    <name>yarn.nodemanager.container-executor.class</name>
  <value>org.apache.hadoop.yarn.server.nodemanager.LinuxContainerExecutor</value>
</property>
<property>
    <name>yarn.nodemanager.linux-container-executor.resources-handler.class</name>
    <value>org.apache.hadoop.yarn.server.nodemanager.util.CgroupsLCEResourcesHandler</value>
</property>
<property>
    <description>yarn使用的cgroup组,默认为/hadoop-yarn</description>
    <name>yarn.nodemanager.linux-container-executor.cgroups.hierarchy</name>
    <value>/hadoop-yarn</value>
</property>
<property>
    <description>是否自动挂载cgroup</description>
    <name>yarn.nodemanager.linux-container-executor.cgroups.mount</name>
    <value>true</value>
</property>
<property>
    <description>cgroup挂载目录, /sys/fs/cgroup 或者是 /cgroup,目录和系统有关</description>
    <name>yarn.nodemanager.linux-container-executor.cgroups.mount-path</name>
    <value>/cgroup</value>
</property>
<property>
    <name>yarn.nodemanager.linux-container-executor.group</name>
    <value>hadoop</value>
</property>
<property>
    <description>配置nodemanager使用多少物理cpu资源,比如24核服务器配置90的话,最近使用21.6核</description>
    <name>yarn.nodemanager.resource.percentage-physical-cpu-limit</name>
    <value>90</value>
</property>
<property>
    <description>是控制是否严格限制cpu,即按任务申请的core限制,还是非严格限制,即按core的比率限制</description>
    <name>yarn.nodemanager.linux-container-executor.cgroups.strict-resource-usage</name>
    <value>true</value>
</property>
<property>
    <description>非安全模式将会以这里设置的用户运行container,比如配置hadoop用户则以hadoop运行container</description>
    <name>yarn.nodemanager.linux-container-executor.nonsecure-mode.local-user</name>
    <value>hadoop</value>
</property>

etc/hadoop/container-executor.cfg配置

这个配置文件每项都需要填,要不然会报错

yarn.nodemanager.linux-container-executor.group=hadoop
banned.users=root
min.user.id=1000
allowed.system.users=hadoop

权限设置

在配置中文件的权限有特殊要求

chown root:hadoop bin/container-executor
chmod 6050 bin/container-executor

系统还要求etc/hadoop/container-executor.cfg 的所有父目录(一直到/ 目录) owner 都为 root
这个路径是默认${HADOOP_HOME}/etc/hadoop/container-executor.cfg,如果不方便修改所有父级目录为root权限,可以重新编译代码到其他目录,比如/etc/hadoop/目录

mvn clean package -Dcontainer-executor.conf.dir=/etc/hadoop/ -DskipTests -Pnative

配置好以后检测是否配置成功

./bin/container-executor --checksetup

如果没有任何输出表示配置成功
如果一切顺利就可以启动集群了

测试cgroup

可以运行测试脚本测试系统

./bin/spark-submit   \
--class org.apache.spark.examples.SparkPi   \
--master yarn-cluster   \
--deploy-mode cluster   \
--num-executors 5 \
--executor-cores 3 \
--executor-memory 4G \
--driver-memory 4G \
--driver-cores 2 \
lib/spark-examples-1.6.0-hadoop2.6.0.jar   10000

查看系统是否生效只能登录到服务器查看
通过top查看信息

YARN中内存和CPU两种资源的调度和隔离实现详解

查看是否创建了cgroup分组,ll /cgroup/hadoop-yarn/

--w--w--w- 1 root root 0 3月  17 15:44 cgroup.event_control
-rw-r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:44 cgroup.procs
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:06 container_1489736876249_0003_01_000011
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:06 container_1489736876249_0003_01_000026
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:06 container_1489736876249_0003_01_000051
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:06 container_1489736876249_0003_01_000076
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:06 container_1489736876249_0003_01_000101
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:06 container_1489736876249_0003_01_000123
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:06 container_1489736876249_0003_01_000136
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:06 container_1489736876249_0003_01_000155
drwxr-xr-x 2 root root 0 3月  17 16:30 container_1489736876249_0004_01_000008
-rw-r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:47 cpu.cfs_period_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:47 cpu.cfs_quota_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:44 cpu.rt_period_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:44 cpu.rt_runtime_us
-rw-r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:44 cpu.shares
-r--r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:44 cpu.stat
-rw-r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:44 notify_on_release
-rw-r--r-- 1 root root 0 3月  17 15:44 tasks

查看container_*目录下 cpu.cfs_period_us,计算cpu.cfs_quota_us/cpu.cfs_period_us即可知道分配的核数

[root@- ~]# cat /cgroup/cpu/hadoop-yarn/container*/cpu.cfs_period_us
462962
462962
462962
462962
462962
462962
462962
462962
308641

问题处理

配置的过程中免不了会碰上一些问题,以下是我碰到的问题

spark任务申请了core,node manager分配不正确,都是分配1个核

这个是由于目前使用的capacity scheduler的资源计算方式只考虑了内存,没有考虑CPU
这种方式会导致资源使用情况统计不准确,比如一个saprk程序启动命令资源参数如下

--num-executors 1 --executor-cores 3 --executor-memory 4G --driver-memory 4G --driver-cores 1

DefaultResourceCalculator 统计占2核
DominantResourceCalculator 统计占4核
修改配置文件即可解决

  <property>
    <name>yarn.scheduler.capacity.resource-calculator</name>
    <value>org.apache.hadoop.yarn.util.resource.DominantResourceCalculator</value>
    <description>
      The ResourceCalculator implementation to be used to compare
      Resources in the scheduler.
      The default i.e. DefaultResourceCalculator only uses Memory while
      DominantResourceCalculator uses dominant-resource to compare
      multi-dimensional resources such as Memory, CPU etc.
    </description>
  </property>

container-executor运行时报缺少GLIBC_2.14库

container-executor: /lib64/libc.so.6: version `GLIBC_2.14' not found (required by bin/container-executor)

这个和系统版本有关,只能通过重新编译container-executor来解决

mvn clean package -Dcontainer-executor.conf.dir=/etc/hadoop/ -DskipTests -Pnative

centos 7系统container启动报错,不能写入/cgroup/cpu

这个是yarn在centos 7下的一个bug,hadoop 2.8以后的版本才会解决
这个bug主要是因为centos 7下cgroup的目录和centos 6不一致导致,centos 7 cpu目录合并成cpu,cpuacct, 这个,导致的错误,需要打补丁后编译https://issues.apache.org/jira/browse/YARN-2194

 private String findControllerInMtab(String controller,
                                      Map<String, List<String>> entries) {
    for (Entry<String, List<String>> e : entries.entrySet()) {
//      if (e.getValue().contains(controller))
//        return e.getKey();

      if (e.getValue().contains(controller)) {
        String controllerKey = e.getKey();
        // In Redhat7, the controller is called "/sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct"
        controllerKey = controllerKey.replace("cpu,cpuacct", "cpu");
        if (new File(controllerKey).exists()) {
          return controllerKey;
        }
      }
    }

    return null;
  }

升级的风险

由于改变了资源的隔离方式,升级可能有几个方面的影响

任务资源分配问题

升级cgroup后单个任务如果以前资源分配不合理可能会出现计算延时情况,出现资源问题时需要调整任务资源
在集群规模小的时候可能没有资源可以调整,那么可以修改为非严格模式,非严格模式不能按配置限制资源,只能保证资源不被少数进程全部占用

<property>
    <name>yarn.nodemanager.linux-container-executor.cgroups.strict-resource-usage</name>
    <value>false</value>
</property

spark driver资源问题

spark任务的driver在集群模式deploy-mode cluster时,如果没有配置driver-cores的话默认分配1核,1核在任务规模大时有可能资源会紧张.采用deploy-mode client模式的不受cgroup限制

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