Spark 资源动态调度实践

最近更新时间:2024-08-15 14:44:01

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开发准备

确定您已经开通了腾讯云,并且创建了一个 EMR 集群。在创建 EMR 集群的时候,需要在软件配置界面选择 spark_hadoop 组件。
Spark 安装在 EMR 云服务器的 /usr/local/service 路径下(/usr/local/service/spark)。

拷贝 jar 包

需要将 spark-<version>-yarn-shuffle.jar 拷贝到集群各个节点的 /usr/local/service/hadoop/share/hadoop/yarn/lib 目录路径下。

方法一:SSH 控制台操作

1. 集群服务 > YARN 组件中,选择操作 > 角色管理,确定 NodeManager 所在节点 IP。


2. 依次登录每个 NodeManager 所在节点。
首先,需要登录 EMR 集群中的任意机器,最好是登录到 Master 节点。登录 EMR 的方式请参考 登录 Linux 实例,这里我们可以使用 XShell 登录 Master 节点。
使用 SSH 登录到其他 NodeManager 所在节点。指令为ssh $user@$ip,$user 为登录的用户名,$ip 为远程节点 IP(即步骤1中确定的 IP 地址)。

验证已经成功切换。


3. 搜索 spark-<version>-yarn-shuffle.jar 文件路径。


4. spark-<version>-yarn-shuffle.jar 拷贝到 /usr/local/service/hadoop/share/hadoop/yarn/lib 下。


5. 退出登录,并切换其余节点。



方法二:批量部署脚本

首先,需要登录 EMR 集群中的任意机器,最好是登录到 Master 节点。登录 EMR 的方式请参考 登录 Linux 实例,这里我们可以使用 XShell 登录 Master 节点。 编写如下批量传输文件的 Shell 脚本。当集群节点很多时,为了避免多次输入密码,可以使用 sshpass 工具传输。sshpass 的优势在于可以免密传输避免多次输入,但其缺点在于密码是明文容易暴露,可以使用 history 命令找到。
1. 免密,安装 sshpass。
[root@172 ~]# yum install sshpass
编写如下脚本:
#!/bin/bash
nodes=(ip1 ip2 … ipn) #集群各节点 IP 列表,空格分隔
len=${#nodes[@]}
password=<your password>
file=" spark-2.3.2-yarn-shuffle.jar "
source_dir="/usr/local/service/spark/yarn"
target_dir="/usr/local/service/hadoop/share/hadoop/yarn/lib"
echo $len
for node in ${nodes[*]}
do
echo $node;
sshpass -p $password scp "$source_dir/$file"root@$node:"$target_dir";
done
2. 非免密。 编写如下脚本:
#!/bin/bash
nodes=(ip1 ip2 … ipn) #集群各节点 IP 列表,空格分隔
len=${#nodes[@]}
password=<your password>
file=" spark-2.3.2-yarn-shuffle.jar "
source_dir="/usr/local/service/spark/yarn"
target_dir="/usr/local/service/hadoop/share/hadoop/yarn/lib"
echo $len
for node in ${nodes[*]}
do
echo $node;
scp "$source_dir/$file" root@$node:"$target_dir";
done

修改 Yarn 配置

1. 集群服务 > YARN组件中,选择操作 > 配置管理。选中配置文件 yarn-site.xml,维度范围选择“集群维度”(集群维度的配置项修改将应用到所有节点),然后单击编辑配置


2. 修改配置项 yarn.nodemanager.aux-services,添加 spark_shuffle。


3. 新增配置项 yarn.nodemanager.aux-services.spark_shuffle.class,该配置项的值设置为 org.apache.spark.network.yarn.YarnShuffleService。
4. 新增配置项 spark.yarn.shuffle.stopOnFailure,该配置项的值设置为 false。


5. 保存设置并下发,重启 YARN 组件使得配置生效。

修改 Spark 配置

1. 集群服务 > SPARK组件中,选择操作 > 配置管理
2. 选中配置文件“spark-defaults.conf”,单击编辑配置。新建配置项如下:


配置项
备注
spark.shuffle.service.enabled
true
启动 shuffle 服务。
spark.dynamicAllocation.enabled
true
启动动态资源分配。
spark.dynamicAllocation.minExecutors
1
每个 Application 最小分配的 executor 数。
spark.dynamicAllocation.maxExecutors
30
每个 Application 最大分配的 executor 数。
spark.dynamicAllocation.initialExecutors
1
一般情况下与 spark.dynamicAllocation.minExecutors 值相同。
spark.dynamicAllocation.schedulerBacklogTimeout
1s
已有挂起的任务积压超过此持续事件,则将请求新的执行程序。
spark.dynamicAllocation.sustainedSchedulerBacklogTimeout
5s
带处理任务队列依然存在,则此后每隔几秒再次出发,每轮请求的 executor 数目与上轮相比呈指数增长。
spark.dynamicAllocation.executorIdleTimeout
60s
Application 在空闲超过几秒钟时会删除 executor。
3. 保存配置、下发并重启组件。

测试 Spark 资源动态调整

1. 测试环境资源配置说明

测试环境下,共两个部署 NodeManager 服务的节点,每个节点资源配置为4核 CPU、8GB内存,集群总资源为8核 CPU、16GB内存。

2. 测试任务说明

测试一:

在 EMR 控制台中,进入 /usr/local/service/spark 目录,切换 hadoop 用户,使用 spark-submit 提交一个任务,数据需存储在 hdfs 上。
[root@172 ~]# cd /usr/local/service/spark/
[root@172 spark]# su hadoop
[hadoop@172 spark]$ hadoop fs -put ./README.md /
[hadoop@172 spark]$ spark-submit --class org.apache.spark.examples.JavaWordCount --master yarn --num-executors 10 --driver-memory 4g --executor-memory 4g --executor-cores 2 ./examples/jars/spark-examples_2.11-2.3.2.jar /README.md /output
在 YARN 组件的 WebUI 界面 Application 面板中,可以观察到配置前后容器和 CPU 分配情况。

未设置资源动态调度前,CPU 最多分配个数为3。

设置资源动态调度后,CPU 最多分配个数为5。
结论:配置资源动态调度后,调度器会根据应用程序的需要动态地增加分配的资源。

测试二:

在 EMR 控制台中,进入 /usr/local/service/spark 目录,切换 hadoop 用户,使用 spark-sql 启动 SparkSQL 交互式控制台。交互式控制台被设置成占用测试集群的大部分资源,观察设置资源动态调度前后资源分配情况。
[root@172 ~]# cd /usr/local/service/spark/
[root@172 spark]# su hadoop
[hadoop@172 spark]$ spark-sql --master yarn --num-executors 5 --driver-memory 4g --executor-memory 2g --executor-cores 1
使用 spark2.3.0 自带的计算圆周率的 example 作为测试任务,提交任务时将任务的 executor 数设置为5,driver 内存设置为4g,executor 内存设置为4g,executor 核数设置为2。
[root@172 ~]# cd /usr/local/service/spark/
[root@172 spark]# su hadoop
[hadoop@172 spark]$ spark-submit --class org.apache.spark.examples.SparkPi --master yarn --num-executors 5 --driver-memory 4g --executor-memory 4g --executor-cores 2 examples/jars/spark-examples_2.11-2.3.2.jar 500

只运行 SparkSQL 任务时资源占用率90.3%。

提交 SparkPi 任务后,SparkSQL 资源占用率27.8%。
结论:SparkSQL 任务虽然在提交时申请了大量资源,但并未执行任何分析任务,因此实际上有大量空闲的资源。当超过 spark.dynamicAllocation.executorIdleTimeout 设置时间时,空闲的 executor 被释放,其他任务获得资源。在本次测试中 SparkSQL 任务的集群资源占用率从90%降至28%,空闲资源分配给圆周率计算任务,自动调度有效。
说明
配置项 spark.dynamicAllocation.executorIdleTimeout 的值将影响资源动态调度的快慢,测试发现资源调度用时基本与该值相等,建议您根据实际需求调整该配置项的值以获得最佳性能。