Spark Core Runtime分析: DAGScheduler, TaskScheduler, Schedul

Spark Runtime里的主要层次分析,梳理Runtime组件和执行流程,

DAGScheduler

Job=多个stage,Stage=多个同种task, Task分为ShuffleMapTask和ResultTask,Dependency分为ShuffleDependency和NarrowDependency

面向stage的切分,切分依据为宽依赖

维护waiting jobs和active jobs,维护waiting stages、active stages和failed stages,以及与jobs的映射关系

主要职能

接收提交Job的主入口,submitJob(rdd, …)或runJob(rdd, …)。在SparkContext里会调用这两个方法。 处理TaskCompletionEvent 如果task执行成功,对应的stage里减去这个task,做一些计数工作: 其他与job相关的操作还包括:cancel job, cancel stage, resubmit failed stage等

其他职能 1. cacheLocations 和 preferLocation

private val cacheLocs = new HashMap[Int, Array[Seq[TaskLocation]]]TaskScheduler

维护task和executor对应关系,executor和物理资源对应关系,在排队的task和正在跑的task。

内部维护一个任务队列,根据FIFO或Fair策略,调度任务。

TaskScheduler本身是个接口,spark里只实现了一个TaskSchedulerImpl,理论上任务调度可以定制。下面是TaskScheduler的主要接口:

def start(): Unitdef postStartHook() { }def stop(): Unitdef submitTasks(taskSet: TaskSet): Unitdef cancelTasks(stageId: Int, interruptThread: Boolean)def setDAGScheduler(dagScheduler: DAGScheduler): Unitdef executorHeartbeatReceived(execId: String, taskMetrics: Array[(Long, TaskMetrics)],blockManagerId: BlockManagerId): Boolean

主要职能

submitTasks(taskSet),接收DAGScheduler提交来的tasks 为tasks创建一个TaskSetManager,添加到任务队列里。TaskSetManager跟踪每个task的执行状况,维护了task的许多具体信息。触发一次资源的索要。 首先,TaskScheduler对照手头的可用资源和Task队列,进行executor分配(考虑优先级、本地化等策略),符合条件的executor会被分配给TaskSetManager。然后,得到的Task描述交给SchedulerBackend,调用launchTask(tasks),触发executor上task的执行。task描述被序列化后发给executor,executor提取task信息,调用task的run()方法执行计算。cancelTasks(stageId),取消一个stage的tasks 调用SchedulerBackend的killTask(taskId, executorId, …)方法。taskId和executorId在TaskScheduler里一直维护着。resourceOffer(offers: Seq[Workers]),这是非常重要的一个方法,调用者是SchedulerBacnend,用途是底层资源SchedulerBackend把空余的workers资源交给TaskScheduler,让其根据调度策略为排队的任务分配合理的cpu和内存资源,然后把任务描述列表传回给SchedulerBackend 从worker offers里,搜集executor和host的对应关系、active executors、机架信息等等worker offers资源列表进行随机洗牌,任务队列里的任务列表依据调度策略进行一次排序遍历每个taskSet,按照进程本地化、worker本地化、机器本地化、机架本地化的优先级顺序,为每个taskSet提供可用的cpu核数,看是否满足 statusUpdate(taskId, taskState, data),另一个非常重要的方法,调用者是SchedulerBacnend,用途是SchedulerBacnend会将task执行的状态汇报给TaskScheduler做一些决定

TaskResultGetter取task result的逻辑

对于success task,如果taskResult里的数据是直接结果数据,直接把data反序列出来得到结果;如果不是,会调用blockManager.getRemoteBytes(blockId)从远程获取。如果远程取回的数据是空的,那么会调用TaskScheduler.handleFailedTask,告诉它这个任务是完成了的但是数据是丢失的。否则,取到数据之后会通知BlockManagerMaster移除这个block信息,调用TaskScheduler.handleSuccessfulTask,告诉它这个任务是执行成功的,并且把result data传回去。对于failed task,从data里解析出fail的理由,调用TaskScheduler.handleFailedTask,告诉它这个任务失败了,理由是什么。SchedulerBackend

在TaskScheduler下层,用于对接不同的资源管理系统,SchedulerBackend是个接口,需要实现的主要方法如下:

def start(): Unitdef stop(): Unitdef reviveOffers(): Unit // 重要方法:SchedulerBackend把自己手头上的可用资源交给TaskScheduler,TaskScheduler根据调度策略分配给排队的任务吗,返回一批可执行的任务描述,SchedulerBackend负责launchTask,即最终把task塞到了executor模型上,executor里的线程池会执行task的run()def killTask(taskId: Long, executorId: String, interruptThread: Boolean): Unit =throw new UnsupportedOperationException

粗粒度:进程常驻的模式,典型代表是standalone模式,mesos粗粒度模式,yarn

细粒度:mesos细粒度模式

这里讨论粗粒度模式,更好理解:CoarseGrainedSchedulerBackend。

维护executor相关信息(包括executor的地址、通信端口、host、总核数,剩余核数),手头上executor有多少被注册使用了,有多少剩余,,总共还有多少核是空的等等。

主要职能

Driver端主要通过actor监听和处理下面这些事件: reviveOffers()方法的实现。直接调用了makeOffers()方法,得到一批可执行的任务描述,调用launchTasks。launchTasks(tasks: Seq[Seq[TaskDescription]])方法。 遍历每个task描述,序列化成二进制,然后发送给每个对应的executor这个任务信息 如果这个二进制信息太大,超过了9.2M(默认的akkaFrameSize 10M 减去 默认 为akka留空的200K),会出错,abort整个taskSet,并打印提醒增大akka frame size如果二进制数据大小可接受,发送给executor的actor,处理LaunchTask(serializedTask)事件。Executor

Executor是spark里的进程模型,可以套用到不同的资源管理系统上,与SchedulerBackend配合使用。

内部有个线程池,有个running tasks map,有个actor,接收上面提到的由SchedulerBackend发来的事件。

事件处理

launchTask。根据task描述,生成一个TaskRunner线程,丢尽running tasks map里,用线程池执行这个TaskRunnerkillTask。从running tasks map里拿出线程对象,调它的kill方法。

全文完 🙂

不论你在什么时候开始,重要的是开始之后就不要停止

Spark Core Runtime分析: DAGScheduler, TaskScheduler, Schedul

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