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【深入浅出Yarn架构与实现】6-2NodeManager状态机管理

转载 作者:我是一只小鸟 更新时间:2023-04-03 22:31:26 30 4
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1、简介

NodeManager(NM)中的状态机分为三类:Application、Container 和 LocalizedResource,它们均直接或者间接参与维护一个应用程序的生命周期.

  • 当 NM 收到某个 Application 的第一个 container 启动命令时,它会创建一个「Application状态机」来跟踪该应用程序在该节点的状态;
  • 每个container都有一个独立的「container状态机」;
  • Application 运行所需资源(jar,文件等)的下载过程则由「LocalizedResource状态机」维护和跟踪。

2、三类状态机

一)Application 状态机

NM 上的 Application 维护的信息是 RM 端 Application 信息的一个子集,这有助于统一管理节点上同一个 Application 的所有 Container(例如记录每个 Application 在该节点上运行的 Container 列表,以及杀死一个 Application 的所有 Container 等)。 实现这一功能的类是 nodemanager/containermanager/application/ApplicationImpl ,它维护了一个 Application 状态机。需要注意的是,NM 上 Application 的生命周期与 RM 上 Application 的生命周期是一致的.

                        
                          // 截取 ApplicationImpl 中一部分状态机的代码
  private static StateMachineFactory<ApplicationImpl, ApplicationState,
          ApplicationEventType, ApplicationEvent> stateMachineFactory =
      new StateMachineFactory<ApplicationImpl, ApplicationState,
          ApplicationEventType, ApplicationEvent>(ApplicationState.NEW)

           // Transitions from NEW state
           .addTransition(ApplicationState.NEW, ApplicationState.INITING,
               ApplicationEventType.INIT_APPLICATION, new AppInitTransition())
           .addTransition(ApplicationState.NEW, ApplicationState.NEW,
               ApplicationEventType.INIT_CONTAINER,
               INIT_CONTAINER_TRANSITION)

           // Transitions from INITING state
           .addTransition(ApplicationState.INITING, ApplicationState.INITING,
               ApplicationEventType.INIT_CONTAINER,
               INIT_CONTAINER_TRANSITION)
           .addTransition(ApplicationState.INITING,
               EnumSet.of(ApplicationState.FINISHING_CONTAINERS_WAIT,
                   ApplicationState.APPLICATION_RESOURCES_CLEANINGUP),
               ApplicationEventType.FINISH_APPLICATION,
               new AppFinishTriggeredTransition())
           .addTransition(ApplicationState.INITING, ApplicationState.INITING,
               ApplicationEventType.APPLICATION_CONTAINER_FINISHED,
               CONTAINER_DONE_TRANSITION)
           .addTransition(ApplicationState.INITING, ApplicationState.INITING,
               ApplicationEventType.APPLICATION_LOG_HANDLING_INITED,
               new AppLogInitDoneTransition())
           .addTransition(ApplicationState.INITING, ApplicationState.INITING,
               ApplicationEventType.APPLICATION_LOG_HANDLING_FAILED,
               new AppLogInitFailTransition())
           .addTransition(ApplicationState.INITING, ApplicationState.RUNNING,
               ApplicationEventType.APPLICATION_INITED,
               new AppInitDoneTransition())

                        
                      

image.png

下面进行具体介绍:

1、基本状态

  • NEW:状态机初始状态,每个 Application 对应一个状态机,而每个状态机的初始状态均为 NEW。
  • INITING:Application 处于初始化状态,即创建日志目录和工作目录,创建 AppLogAggregator 对象等。
  • FINISHING_CONTAINERS_WAIT:等待回收 Container 占用的资源时所处的状态。当 Application 状态机收到 FINISH_APPLICATION 事件后,会向各个 Container 发送 KILL 命令以回收它们占用的资源。
  • APPLICATION_RESOURCES_CLEANINGUP:Application 的所有 Container 占用的资源被收回后,它将处于 APPLICATION_RESOURCES_CLEANINGUP 状态。
  • RUNNING:Application 初始化(完成创建日志目录和工作目录,创建 AppLog-Aggregator 等工作)完成后,将进入 RUNNING 状态。
  • FINISHED:Application 将占用的各种文件资源发送给文件删除服务 DeletionService(该服务会异步删除文件,避免产生性能问题)后,进入 FINISHED 状态,表示运行完成。

2、基本事件

  • INIT_APPLICATION:NM 收到来自某个 Application 的第一个 Container 后,会触发一个 INIT_APPLICATION 事件,同时使 Application 状态由初始状态 NEW 转换为 INITING。
  • APPLICATION_INITED:Application 初始化完成后将触发一个 APPLICATION_INITED 事件。Application 初始化主要工作是初始化各类必需的服务组件(比如日志记录组件 LogHandler、资源状态追踪组件 LocalResourcesTrackerImpl 等),供后续 Container 使用,通常由 Application 的第一个 Container 完成。
  • FINISH_APPLICATION:NodeManager 收到 ResourceManager 发送的待清理的 Application 列表后,会向这些 Application 发送一个 FINISH_APPLICATION 事件
  • APPLICATION_CONTAINER_FINISHED:该 Application 的一个 Container 运行完成(可能运行失败,也可能运行成功)后将触发一个 APPLICATION_CONTAINER_FINISHED 事件。
  • APPLICATION_RESOURCES_CLEANEDUP:Application 所有 Container 占用的资源被清理完成(比如占用的临时目录)后将触发一个 APPLICATION_RESOURCES_CLEANEDUP 事件
  • INIT_CONTAINER:NodeManager 收到 ApplicationMaster 通过 RPC 函数 ContainerManagementProtocol#startContainer 发送的启动 Container 的请求后,会触发一个 INIT_CONTAINER 事件。

二)Container 状态机

Container 状态机维护一个 container 运行的全部状态,包含 11 个状态和 10 个事件,实现类是 nodemanager/containermanager/container/ContainerImpl.java 。下面是状态转化的图:

1、基本状态

  • NEW:状态机初始状态,每个 Container 对应一个状态机,而每个状态机的初始状态均为 NEW。
  • LOCALIZING:Container 运行之前,需从 HDFS 上下载依赖的文件资源,Container 正在下载文件时所处的状态称为 LOCALIZING。
  • LOCALIZED:运行 Container 所需的文件资源已经全部下载(缓存)到本地后,将进入该状态。
  • LOCALIZATION_FAILED:由于文件损坏、磁盘损坏等原因,Container 下载资源失败(这将导致依赖该资源的所有 Container 运行失败),此时 Container 所处的状态为 LOCALIZATION_FAILED。
  • RUNNING:ContainerLaunch 组件为 Container 创建工作目录和构造执行脚本,并通知 ContainerExecutor 执行该脚本,使得 Container 进入 RUNNING 状态。
  • EXITED_WITH_SUCCESS:ContainerExecutor 启动 Container 执行脚本后,阻塞直到脚本正常退出执行,此时 Container 将处于 EXITED_WITH_SUCCESS 状态。
  • DONE:Container 正常退出执行后,首先需清理它占用的各种临时文件,一旦清理完成后,Container 状态将转移为完成状态 DONE。
  • KILLING:Container 正在被杀死时所处的状态,通常是由于内存超量使用被监控线程杀死,或者 ResourceManager 和 ApplicationMaster 主动杀死 Container。
  • EXITED_WITH_FAILURE:Container 在执行过程中异常退出后所处的状态,通常是由于 Container 内部原因导致,比如程序 bug、硬件故障等。

2、基本事件

  • INIT_CONTAINER:NodeManager 收到来自 ApplicationMaster 的启动 Container 的请求,则会创建一个 Container 对象,并触发一个 INIT_CONTAINER 事件,使 Container 状态由初始状态 NEW 转换为 LOCALIZING。
  • RESOURCE_LOCALIZED:Container 成功从 HDFS 下载一种资源到本地(缓存),会触发一个 RESOURCE_LOCALIZED 事件。注意,一个 Container 可能需要下载多种资源,因此,该事件可能使 Container 维持在 LOCALIZING 状态或者进入新状态 LOCALIZED(所有资源均下载完成)。
  • CONTAINER_LAUNCHED:ContainerLaunch 调用函数 ContainerExecutor#launchContainer 成功启动后,会触发一个 CONTAINER_LAUNCHED 事件,使得 Container 从 LOCALIZED 状态转换为 CONTAINER_LAUNCHED 状态。需要注意的,由于函数 ContainerExecutor#launchContainer 是阻塞的,所以它要等到 Container 退出执行后才会退出,因此,该事件将在该函数调用之后发出。
  • CONTAINER_EXITED_WITH_SUCCESS:Container 正常退出(执行 Container 实际上是执行一个 Shell 脚本,正常结束运行后会返回 0),会触发一个 CONTAINER_EXITED_WITH_SUCCESS 事件。
  • CONTAINER_RESOURCES_CLEANEDUP:NodeManager 清理完成 Container 使用的各种临时目录(主要是删除分布式缓存中的临时数据),此时会触发一个 CONTAINER_RESOURCES_CLEANEDUP 事件,使得 Container 从 EXITED_WITH_SUCCESS 状态转换为 DONE 状态。
  • RESOURCE_FAILED:Container 本地化过程中抛出异常,会触发一个 RESOURCE_FAILED 事件,导致 Container 失败。
  • KILL_CONTAINER:在多种场景下会触发产生 KILL_CONTAINER 事件,包括 ResourceManager 要求 NodeManager 杀死一个 Container;Container 使用的内存量超过约定值,被监控线程杀死;ApplicationMaster 要求 NodeManager 杀死一个 Container(通过 RPC 函数 ContainerManagementProtocol#stopContainer)。
  • CONTAINER_EXITED_WITH_FAILURE:Container 异常退出(运行过程中抛出 Throwable 异常)时,会触发一个 CONTAINER_EXITED_WITH_FAILURE 事件。

三)LocalizedResource 状态机

下载是在从 init 状态转移到 downloading 状态时,会发一个 REQUEST_RESOURCE_LOCALIZATION 事件。这个事件是会发给 ResourceLocalizationService , ResourceLocalizationService 根据资源的类型和可见性确定路径并下载他。下载是异步的(并且每个 application 对应着自己的下载线程),每个下载会对应一个 callable 的 FSDownload。 状态机如下图所示,非常简单,不再具体介绍.

3、小结

本篇文章对 NodeManager 中三类状态机进行了介绍,其主要都是维护一个应用程序的生命周期。无需强行记忆,知道有这三类状态机,遇到问题再对应查看即可.


参考文章: 《Hadoop技术内幕:深入解析YARN架构设计与实现原理》 。

最后此篇关于【深入浅出Yarn架构与实现】6-2NodeManager状态机管理的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于【深入浅出Yarn架构与实现】6-2NodeManager状态机管理的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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