Spark Streaming程式設計指南（四）

部署應用程式

監控應用程式

和rdd類似，dstream允許開發者將流資料持久化到記憶體。使用在dstream上使用persist()方法會自動持久化dstream中的每個edd到記憶體中。這對於dstream需要計算多次的情況非常有用（如在相同資料上進行多個操作）。對於window-based操作（如reducebywindow和reducebykeyandwindow）和state-based操作（如updatestatebykey），會隱式地進行持久化，因此，通過window-based操作生成的dstream會自動持久化到記憶體，不需要開發者呼叫persist()。

對於通過網路接收的輸入資料流（如kafka，flume，socket等），預設持久化級別設定為在兩個節點中儲存副本，以便進行容錯處理。

注意，不像rdd，dstream的偶人持久化級別會將資料序列化儲存到記憶體中。在之後效能調優中會進一步討論，更多關於持久化級別的資訊參見spark程式設計指南（二）。

streaming應用程式必須7*24小時執行，因此必須對於應用程式邏輯無關的錯誤具有彈性（如系統錯誤，jvm崩潰等）。spark streaming需要將足夠的檢查點資訊放到容錯儲存系統，以便之後從錯誤中恢復，有兩種型別的資料需要設定檢查點。

資料檢查點-儲存生成的rdd到可靠的儲存系統中，對於一些帶狀態的轉換（跨多個批次合併資料）是必要的。在這樣的轉換中，生成的rdd要依賴之前批次的rdd，導致依賴鏈的長度會隨著時間增長。為避免這種無限增長，帶狀態轉換的中間rdd會周期性地在可靠儲存系統中儲存檢查點（如hdfs）來切斷依賴鏈。

總結來說，元資料檢查點用於從驅動程式的錯誤中恢復，如果使用了帶狀態的轉換，資料或rdd檢查點是必要的。

何時啟用檢查點

以下幾種情況必須為應用程式啟用檢查點：

注意，沒有使用帶狀態轉換的簡單streaming應用程式可以不啟用檢查點。在這種情況下，從驅動程式錯誤中恢復也是區域性的（一些已經接收但是沒有處理的資料可能會丟失）。這通常是可接受的，很多spark streaming應用程式用這種方式執行。對非hadoop環境的支援會在未來進行改善。

如何配置檢查點

啟用檢查點，需要設定乙個容錯可靠的檔案系統（如hdfs，s3等）中的目錄，用於儲存檢查點資訊。使用streamingcontext.checkpoint(checkpointdirectory)進行設定。這樣就可以使用帶狀態的轉換了。另外，如果想要讓應用程式從驅動程式的錯誤中恢復，需要重寫streaming應用程式包含以下行為。

這些行為可使用streamingcontext.getorcreate完成，如下。

// function to create and setup a new streamingcontext

def functiontocreatecontext(): streamingcontext = 
// get streamingcontext from checkpoint data or create a new one
val context = streamingcontext.getorcreate(checkpointdirectory, functiontocreatecontext _)
// do additional setup on context that needs to be done,
// irrespective of whether it is being started or restarted
context. ...
// start the context
context.start()
context.awaittermination()

除了使用getorcreate之外，還需要保證驅動程式在出現錯誤時會自動重新啟動。這只能通過應用程式的部署方式來完成。之後會進一步討論。

注意，rdd的檢查點會帶來儲存到可靠儲存系統的成本，這會導致需要rdd檢查點的批次處理時間增加。因此，檢查點的時間間隔需要小心設定。對於比較小的批次，每個批次的檢查點可能會明顯減少操作的吞吐量。相反，檢查點太少會導致任務規模的增加，帶來不利影響。對於需要rdd檢查點的帶狀態轉換，預設時間間隔是批時間間隔的倍數，不少於10s。可通過使用dstream.checkpoint(checkpointinterval)進行設定。通常，檢查點時間間隔為5-10個dstream時間間隔是比較好的。

累加器和廣播變數不能從spark streaming的檢查點中恢復。如果啟用了檢查點並且同時使用了累加器或廣播變數，必須為累加器或廣播變數建立懶例項化的單例，以便在驅動程式從失敗中重新啟動後可以重新例項化它們。下面是個示例。

object

wordblacklist }}
instance
}}object
droppedwordscounter }}
instance
}}wordcounts.foreachrdd else 
}.collect().mkstring("[", ", ", "]")
val output = "counts at time " + time + " " + counts
})

這一節討論部署spark streaming應用程式的步驟。

要求

要執行spark streaming應用程式，需要以下幾點。

配置寫ahead日誌 - 從spark 1.2開始，引入了寫ahead日誌以實現強大的容錯保證，如果啟用，所有從receiver接收到的資料都會寫入ahead日誌中儲存在配置好的檢查點目錄中。避免了驅動程式恢復時資料丟失的問題，可以做到零資料丟失。可以通過設定spark.streaming.receiver.writeaheadlog.enable為true來啟用。但是，可能會以降低單個receiver的吞吐量為代價。可通過並行執行多個receiver來增加吞吐量。此外，當寫ahead日誌時，推薦將接收資料的副本關閉，因為日誌已經儲存到複製儲存系統中了。可以通過設定輸入流的儲存等級為storagelevel.memory_and_disk_ser來實現。當使用s3（或者任何不支援flushing的檔案系統）寫ahead日誌時，請家住啟用spark.streaming.driver.writeaheadlog.closefileafterwrite和spark.streaming.receiver.writeaheadlog.closefileafterwrite。具體參見spark streaming configuration。注意，在啟用i/o加密時，spark不會加密寫入ahead日誌中的資料。如果想要加密ahead日誌中的資料，應該寫入原生支援加密的檔案系統。

設定最大接收速率 - 如果集群資源對應streaming應用程式盡可能快遞處理資料不夠的話，receiver可以進行限速，設定最大接收速率限制records / sec。參見configuration parameters中的receiver引數spark.streaming.receiver.maxrate和kafka引數spark.streaming.kafka.maxrateperpartition。在spark 1.5中，介紹了乙個叫做backpressure的特性，消除設定此速率限制的必要性，spark streaming會自動計算速率限制，並在處理條件改變時動態適配。可以通過設定spark.streaming.backpressure.enabled為true來啟用backpressure。

公升級應用程式**

如果正在執行的spark streaming應用程式需要公升級到新的應用程式**，有兩種可行的機制。

除了spark的監控功能，spark streaming還有特定的監控功能。當使用streamingcontext時，spark web ui有乙個額外的streamingtab頁，顯示關於正在執行的receiver的統計資料（receiver是否活躍，接收到記錄的數量，receiver錯誤等）以及完成的批次資訊（批次處理時間，佇列延遲等）。這些都可以監控streaming應用程式的程序。

web ui中下面兩個指標尤為重要：

如果批處理時間總是大於批時間間隔和/或排隊延遲持續增加，則說明系統不能快速處理這些批次，正在落後。在這種情況下，要考慮減少批處理時間。

spark streaming的程序也可以使用streaminglistener介面進行監控，這個介面允許獲取receiver的狀態以及處理時間。注意這是乙個開發者api，未來會改進（報告更多的資訊）。

Spark Streaming入門詳解

背景 使用spark主要是使用spark streaming，spark streaming的魔力之所在於 1.流式處理，如今是乙個流處理時代，一切與流不相關的都是無效的資料。3.spark streaming本身是乙個程式，spark streaming在處理資料的時候會不斷感知資料。所以對構建複...

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