Flink简介以及运行架构
  KRe60ogUm4le 26天前 94 0

是什么

  • Apache Flink 是一个框架和分布式处理引擎,用于在无边界和有边界数据流上进行有状态的计算

概念:

  • 数据流

    • 任何类型的数据都可以形成一种事件流,信用卡交易、传感器测量、机器日志、网站或移动应用程序上的用户交互记录,所有这些数据都形成一种流。
  • 什么是有界流

    • 有定义流的开始,也有定义流的结束。有界流可以在摄取所有数据后再进行计算。有界流所有数据可以被排序,所以并不需要有序摄取。有界流处理通常被称为批处理
  • 什么是无界流

    • 有定义流的开始,但没有定义流的结束。它们会无休止地产生数据。无界流的数据必须持续处理,即数据被摄取后需要立刻处理。我们不能等到所有数据都到达再处理,因为输入是无限的,在任何时候输入都不会完成。处理无界数据通常要求以特定顺序摄取事件,例如事件发生的顺序,以便能够推断结果的完整性。

部署方式:

  • Local 本地部署,直接启动进程,适合调试使用

  • Standalone Cluster集群部署,flink自带集群模式

  • On Yarn 计算资源统一由Hadoop YARN管理资源进行调度,按需使用提高集群的资源利用率,生产环境

  • 运行流程

    • 用户提交Flink程序到JobClient,
    • JobClient的 解析、优化提交到JobManager
    • TaskManager运行task, 并上报信息给JobManager
    • 通俗解释
      • JobManager 包工头
      • TaskManager 任务组长
      • Task solt 工人 (并行去做事情)

运行架构

  • Flink 是一个分布式系统,需要有效分配和管理计算资源才能执行流应用程序
    • 运行时由两种类型的进程组成
      • 一个 JobManager
      • 一个或者多个 TaskManager

Flink简介以及运行架构

  • 什么是JobManager(大Boss,包工头)

    • 协调 Flink 应用程序的分布式执行的功能
      • 它决定何时调度下一个 task(或一组 task)
      • 对完成的 task 或执行失败做出反应
      • 协调 checkpoint、并且协调从失败中恢复等等
  • 什么是TaskManager (任务组长,搬砖的人)

    • 负责计算的worker,还有上报内存、任务运行情况给JobManager等
    • 至少有一个 TaskManager,也称为 worker执行作业流的 task,并且缓存和交换数据流
    • 在 TaskManager 中资源调度的最小单位是 task slot

进阶

  • Jobmanager进阶

    • JobManager进程由三个不同的组件组成
      • ResourceManager
        • 负责 Flink 集群中的资源提供、回收、分配 - 它管理 task slots
      • Dispatcher
        • 提供了一个 REST 接口,用来提交 Flink 应用程序执行
        • 为每个提交的作业启动一个新的 JobMaster。
        • 运行 Flink WebUI 用来提供作业执行信息
      • JobMaster
        • 负责管理单个JobGraph的执行,Flink 集群中可以同时运行多个作业,每个作业都有自己的 JobMaster
        • 至少有一个 JobManager,高可用(HA)设置中可能有多个 JobManager,其中一个始终是 leader,其他的则是 standby
  • TaskManager 进阶

    • TaskManager中 task slot 的数量表示并发处理 task 的数量
    • 一个 task slot 中可以执行多个算子,里面多个线程
      • 算子 opetator
        • source
        • transformation
        • sink
    • 对于分布式执行,Flink 将算子的 subtasks 链接tasks,每个 task 由一个线程执行
      • 图中source和map算子组成一个算子链,作为一个task运行在一个线程上
    • 将算子链接成 task 是个有用的优化:它减少线程间切换、缓冲的开销,并且减少延迟的同时增加整体吞吐量

Flink简介以及运行架构

Task Slots 任务槽

  • Task Slot是Flink中的任务执行器,每个Task Slot可以运行多个subtask ,每个subtask会以单独的线程来运行

  • 每个 worker(TaskManager)是一个 JVM 进程,可以在单独的线程中执行一个(1个solt)或多个 subtask

  • 为了控制一个 TaskManager 中接受多少个 task,就有了所谓的 task slots(至少一个)

  • 每个 task slot 代表 TaskManager 中资源的固定子集

  • 注意

    • 所有Task Slot平均分配TaskManger的内存, TaskSolt 没有 CPU 隔离
    • 当前 TaskSolt 独占内存空间,作业间互不影响
    • 一个TaskManager进程里有多少个taskSolt就意味着多少个并发
    • task solt数量建议是cpu的核数,独占内存,共享CPU
  • 5 个 subtask 执行,因此有 5 个并行线程

    • Task 正好封装了一个 Operator 或者 Operator Chain 的 parallel instance。
    • Sub-Task 强调的是同一个 Operator 或者 Operator Chain 具有多个并行的 Task
    • 图中source和map算子组成一个算子链,作为一个task运行在一个线程上
      • 算子链接成 一个 task 它减少线程间切换、缓冲的开销,并且减少延迟的同时增加整体吞吐量

Flink简介以及运行架构

  • Task Slot是Flink中的任务执行器,每个Task Slot可以运行多个task即subtask ,每个sub task会以单独的线程来运行

Flink简介以及运行架构

  • Flink 算子之间可以通过【一对一】模式或【重新分发】模式传输数据

Flink简介以及运行架构

  • 一个很重要的区分 TaskSolt和parallelism并行度配置
    • task slot是静态的概念,是指taskmanager具有的并发执行能力;
    • parallelism是动态的概念,是指 程序运行时实际使用的并发能力
    • 前者是具有的能力比如可以100个,后者是实际使用的并发,比如只要20个并发就行。
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