詳解Hadoop Shuffle過程

2021-08-08 09:52:52 字數 2607 閱讀 5045

1.在客戶端啟動乙個作業。

2.向jobtracker請求乙個job id。

3.將執行作業所需要的資源檔案複製到hdfs上,包括mapreduce程式打包的jar檔案、配置檔案和客戶端計算所得的輸入劃分資訊。這些檔案都存放在jobtracker專門為該作業建立的資料夾中。資料夾名為該作業的job id。jar檔案缺省會有10個副本(mapred.submit.replication屬性控制);輸入劃分資訊告訴了jobtracker應該為這個作業啟動多少個map任務等資訊

4.jobtracker接收到作業後,將其放在乙個作業佇列裡,等待作業排程器對其進行排程,當作業排程器根據自己的排程演算法排程到該作業時,會根據輸入劃分資訊為每個劃分建立乙個map任務,並將map任務分配給tasktracker執行。對於map和reduce任務,tasktracker根據主機核的數量和記憶體的大小有固定數量的map槽和reduce槽。這裡需要強調的是:map任務不是隨隨便便地分配給某個tasktracker的,這裡有個概念叫:資料本地化(data-local)。意思是:將map任務分配給含有該map處理的資料塊的tasktracker上,同時將程式jar包複製到該tasktracker上來執行,這叫「運算移動,資料不移動」。而分配reduce任務時並不考慮資料本地化。

5.tasktracker每隔一段時間會給jobtracker傳送乙個心跳,告訴jobtracker它依然在執行,同時心跳中還攜帶著很多的資訊,比如當前map任務完成的進度等資訊。當jobtracker收到作業的最後乙個任務完成資訊時,便把該作業設定成「成功」。當jobclient查詢狀態時,它將得知任務已完成,便顯示一條訊息給使用者。

以上是在客戶端、jobtracker、tasktracker的層次來分析mapreduce的工作原理的,下面再細緻一點,從map任務和reduce任務的層次來分析分析。

map端:

1.每個輸入分片會讓乙個map任務來處理,預設情況下,以hdfs的乙個塊的大小(預設為64m)為乙個分片,當然我們也可以設定塊的大小。map輸出的結果會暫且放在乙個環形記憶體緩衝區中(該緩衝區的大小預設為100m,由io.sort.mb屬性控制),當該緩衝區快要溢位時(預設為緩衝區大小的80%,由io.sort.spill.percent屬性控制),會在本地檔案系統中建立乙個溢位檔案,將該緩衝區中的資料寫入這個檔案。

2.在寫入磁碟之前,執行緒首先根據reduce任務的數目將資料劃分為相同數目的分割槽,也就是乙個reduce任務對應乙個分割槽的資料。這樣做是為了避免有些reduce任務分配到大量資料,而有些reduce任務卻分到很少資料,甚至沒有分到資料的尷尬局面。其實分割槽就是對資料進行hash的過程。然後對每個分割槽中的資料進行排序,如果此時設定了combiner,將排序後的結果進行combia操作,這樣做的目的是讓盡可能少的資料寫入到磁碟。

3.當map任務輸出最後乙個記錄時,可能會有很多的溢位檔案,這時需要將這些檔案合併。合併的過程中會不斷地進行排序和combia操作,目的有兩個:1.儘量減少每次寫入磁碟的資料量;2.儘量減少下一複製階段網路傳輸的資料量。最後合併成了乙個已分割槽且已排序的檔案。為了減少網路傳輸的資料量,這裡可以將資料壓縮,只要將mapred.compress.map.out設定為true就可以了。

4.將分割槽中的資料拷貝給相對應的reduce任務。有人可能會問:分割槽中的資料怎麼知道它對應的reduce是哪個呢?其實map任務一直和其父tasktracker保持聯絡,而tasktracker又一直和jobtracker保持心跳。所以jobtracker中儲存了整個集群中的巨集觀資訊。只要reduce任務向jobtracker獲取對應的map輸出位置就ok了哦。

到這裡,map端就分析完了。那到底什麼是shuffle呢?shuffle的中文意思是「洗牌」,如果我們這樣看:乙個map產生的資料,結果通過hash過程分割槽卻分配給了不同的reduce任務,是不是乙個對資料洗牌的過程呢?

reduce端:

1.reduce會接收到不同map任務傳來的資料,並且每個map傳來的資料都是有序的。如果reduce端接受的資料量相當小,則直接儲存在記憶體中(緩衝區大小由mapred.job.shuffle.input.buffer.percent屬性控制,表示用作此用途的堆空間的百分比),如果資料量超過了該緩衝區大小的一定比例(由mapred.job.shuffle.merge.percent決定),則對資料合併後溢寫到磁碟中。

2.隨著溢寫檔案的增多,後台執行緒會將它們合併成乙個更大的有序的檔案,這樣做是為了給後面的合併節省時間。其實不管在map端還是reduce端,mapreduce都是反覆地執行排序,合併操作,現在終於明白了有些人為什麼會說:排序是hadoop的靈魂。

3.合併的過程中會產生許多的中間檔案(寫入磁碟了),但mapreduce會讓寫入磁碟的資料盡可能地少,並且最後一次合併的結果並沒有寫入磁碟,而是直接輸入到reduce函式。

hadoop shuffle過程的優化

shuffle 過程的優化 mapreduce 的優化 combiner 合併優化 在 map 階段提前進行了一次合併,一般來講等同於提前執行了 reduce 操作 好處 可以降低 reduce 的壓力 為什麼說在 map 階段提前執行 reduce 方法可以降低 reduce 的壓力?在 map階...

大資料入門 2 Hadoop shuffle

過程 map shuffle reduce 19 07 13 19 55 31 info mapreduce.job map 0 reduce 0 19 07 13 19 55 42 info mapreduce.job map 50 reduce 0 19 07 13 19 55 43 info ...

TCP IP詳解 卷1,2,3詳解

大家知道,tcp ip已成為計算機網路的事實上的標準。在關於tcp ip的論著中,最有影響的就是兩部著作。一部是douglas e.comer的 用tcp ip進行網際互連 而另一部就是stevens寫的這3卷書。這兩套巨著都很有名,各有其特點。無論是從事計算機網路的教師還是進行科研的技術人員,這兩...