第12課:Spark Streaming源碼解讀之Executor容錯安全性

Receiver接收到的數據交由ReceiverSupervisorImpl來管理。

ReceiverSupervisorImpl接收到數據後,會數據存儲並且將數據的元數據報告給ReceiverTracker 。

Executor的數據容錯可以有三種方式:

  1. WAL日誌

  2. 數據副本

  3. 接收receiver的數據流回放

/** Store block and report it to driver */
def pushAndReportBlock(
    receivedBlock: ReceivedBlock,
    metadataOption: Option[Any],
    blockIdOption: Option[StreamBlockId]
  ) {
  val blockId = blockIdOption.getOrElse(nextBlockId)
  val time = System.currentTimeMillis
  val blockStoreResult = receivedBlockHandler.storeBlock(blockId, receivedBlock)
  logDebug(s"Pushed block $blockId in ${(System.currentTimeMillis - time)} ms")
  val numRecords = blockStoreResult.numRecords
  val blockInfo = ReceivedBlockInfo(streamId, numRecords, metadataOption, blockStoreResult)
  trackerEndpoint.askWithRetry[Boolean](AddBlock(blockInfo))
  logDebug(s"Reported block $blockId")
}

數據的存儲,是藉助receiverBlockHandler,它的實現有兩種方式:

private val receivedBlockHandler: ReceivedBlockHandler = {
  if (WriteAheadLogUtils.enableReceiverLog(env.conf)) {
    if (checkpointDirOption.isEmpty) {
      throw new SparkException(
        "Cannot enable receiver write-ahead log without checkpoint directory set. " +
          "Please use streamingContext.checkpoint() to set the checkpoint directory. " +
          "See documentation for more details.")
    }
    new WriteAheadLogBasedBlockHandler(env.blockManager, receiver.streamId,
      receiver.storageLevel, env.conf, hadoopConf, checkpointDirOption.get)
  } else {
    new BlockManagerBasedBlockHandler(env.blockManager, receiver.storageLevel)
  }
}


WriteAheadLogBaseBlockHandler 一方面將數據交由BlockManager管理,另一方面會寫WAL日誌。

一旦節點崩潰,可以由WAL日誌恢復內存中的數據。在WAL開始時,就不在建議數據存儲多個副本。

private val effectiveStorageLevel = {
  if (storageLevel.deserialized) {
    logWarning(s"Storage level serialization ${storageLevel.deserialized} is not supported when" +
      s" write ahead log is enabled, change to serialization false")
  }
  if (storageLevel.replication > 1) {
    logWarning(s"Storage level replication ${storageLevel.replication} is unnecessary when " +
      s"write ahead log is enabled, change to replication 1")
  }

  StorageLevel(storageLevel.useDisk, storageLevel.useMemory, storageLevel.useOffHeap, false, 1)
}


而BlockManagerBaseBlockHandler直接將數據交由BlockManager管理。

如果不寫WAL,當節點崩潰了一定會數據丟失嗎? 這個也不一定。因爲在構建WriteAheadLogBaseBlockHandler,和BlockManagerBaseBlockHandler的時候會將receiver的storageLevel傳入。storageLevel用來描述數據保存的地方(內存、磁盤)以及副本個數。

class StorageLevel private(
    private var _useDisk: Boolean,
    private var _useMemory: Boolean,
    private var _useOffHeap: Boolean,
    private var _deserialized: Boolean,
    private var _replication: Int = 1)
  extends Externalizable

公有如下種類的StorageLevel:

val NONE = new StorageLevel(false, false, false, false)
val DISK_ONLY = new StorageLevel(true, false, false, false)
val DISK_ONLY_2 = new StorageLevel(true, false, false, false, 2)
val MEMORY_ONLY = new StorageLevel(false, true, false, true)
val MEMORY_ONLY_2 = new StorageLevel(false, true, false, true, 2)
val MEMORY_ONLY_SER = new StorageLevel(false, true, false, false)
val MEMORY_ONLY_SER_2 = new StorageLevel(false, true, false, false, 2)
val MEMORY_AND_DISK = new StorageLevel(true, true, false, true)
val MEMORY_AND_DISK_2 = new StorageLevel(true, true, false, true, 2)
val MEMORY_AND_DISK_SER = new StorageLevel(true, true, false, false)
val MEMORY_AND_DISK_SER_2 = new StorageLevel(true, true, false, false, 2)
val OFF_HEAP = new StorageLevel(false, false, true, false)


默認情況,數據採用MEMORY_AND_DISK_2,也就是說數據會產生兩個副本,並且內存不足時會寫入磁盤。


數據的最終存儲是由BlockManager完成並管理的:

def storeBlock(blockId: StreamBlockId, block: ReceivedBlock): ReceivedBlockStoreResult = {

  var numRecords = None: Option[Long]

  val putResult: Seq[(BlockId, BlockStatus)] = block match {
    case ArrayBufferBlock(arrayBuffer) =>
      numRecords = Some(arrayBuffer.size.toLong)
      blockManager.putIterator(blockId, arrayBuffer.iterator, storageLevel,
        tellMaster = true)
    case IteratorBlock(iterator) =>
      val countIterator = new CountingIterator(iterator)
      val putResult = blockManager.putIterator(blockId, countIterator, storageLevel,
        tellMaster = true)
      numRecords = countIterator.count
      putResult
    case ByteBufferBlock(byteBuffer) =>
      blockManager.putBytes(blockId, byteBuffer, storageLevel, tellMaster = true)
    case o =>
      throw new SparkException(
        s"Could not store $blockId to block manager, unexpected block type ${o.getClass.getName}")
  }
  if (!putResult.map { _._1 }.contains(blockId)) {
    throw new SparkException(
      s"Could not store $blockId to block manager with storage level $storageLevel")
  }
  BlockManagerBasedStoreResult(blockId, numRecords)
}


對於從kafka中直接讀取數據,可以通過記錄數據offset的方法來進行容錯。如果程序崩潰,下次啓動時,從上次未處理數據的offset再次讀取數據即可。



備註:

1、DT大數據夢工廠微信公衆號DT_Spark 
2、IMF晚8點大數據實戰YY直播頻道號:68917580
3、新浪微博: http://www.weibo.com/ilovepains


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