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监听器初始化Job、JobTracker相应TaskTracker心跳、调度器分配task源码级分析

本帖最后由 xioaxu790 于 2014-8-17 16:05 编辑
问题导读
1、assignTasks方法最后返回分配任务列表的是什么?
2、为什么调度器只分配MapTask和ReduceTask?
3、JobQueueTaskScheduler的任务调度实现原则是什么?





JobTracker和TaskTracker分别启动之后(JobTracker启动流程源码级分析TaskTracker启动过程源码级分析),taskTracker会通过心跳与JobTracker通信,并获取分配它的任务。用户将作业提交到JobTracker之后,放入相应的数据结构中,静等被分配。mapreduce job提交流程源码级分析(三)这篇文章已经分析了用户提交作业的最后步骤,主要是构造作业对应的JobInProgress并加入jobs,告知所有的JobInProgressListener。

  默认调度器创建了两个Listener:JobQueueJobInProgressListener和EagerTaskInitializationListener,用户提交的作业被封装成JobInProgress job加入这两个Listener。

  一、JobQueueJobInProgressListener.jobAdded(job)会将此JobInProgress放入Map<JobSchedulingInfo, JobInProgress> jobQueue中。

  二、EagerTaskInitializationListener.jobAdded(job)会将此JobInProgress放入List<JobInProgress> jobInitQueue中,然后调用resortInitQueue()对这个列表进行排序先按优先级相同则按开始时间;然后唤醒在此对象监视器上等待的所有线程jobInitQueue.notifyAll()。EagerTaskInitializationListener.start()方法已经在调度器start时运行,会创建一个线程JobInitManager implements Runnable,它的run方法主要是监控jobInitQueue列表,一旦发现不为空就获取第一个JobInProgress,然后创建一个InitJob implements Runnable初始化线程并放入线程池ExecutorService threadPool(这个线程池在构建EagerTaskInitializationListener对象时由构造方法实现),InitJob线程的run方法就一句话ttm.initJob(job),调用的是JobTracker的initJob(job)方法对JIP进行初始化,实际调用JobInProgress.initTasks()对job进行初始化,initTasks()方法代码如下:

View Code
  initTasks方法的主要工作是读取上传的分片信息,检查分片的有效性及要和配置文件中的numMapTasks相等,然后创建numMapTasks个TaskInProgress作为Map Task。通过createCache方法,将没有找到对应分片的map放入nonLocalMaps中,获取分片所在节点,然后将节点与其上分片对应的map对应起来,放入Map<Node, List<TaskInProgress>> cache之中,需要注意的是还会根据设定的网络深度存储父节点(可能存在多个子节点)下所有子节点包含的map,从这可以看出这里实现了本地化,将这个cache赋值给nonRunningMapCache表示还未运行的map。然后是创建reduce task,创建numReduceTasks个TaskInProgress,放入nonRunningReduces。这里需要注意:map和reduce都是TaskInProgress那以后咋区分呢?其实这两种的构造函数是不同的,判断两种类型的task的根据就是splitInfo有无设置,map task对splitInfo进行了设置,而reduce task则设splitInfo=null。然后是获取map task完成的最小数量才可以调度reduce task。创建两个清理task:cleanup = new TaskInProgress[2],一个用来清理map task(这个也是一个map task),一个用来清理reduce task(这个也是一个reduce task),TaskInProgress构造函数的task个数参数都为1,map的splitInfo是JobSplit.EMPTY_TASK_SPLIT;创建两个初始化task:setup = new TaskInProgress[2],一个用来初始化map task(这个也是一个map task),一个用来初始化reduce task(这个也是一个reduce task),这4个TaskInProgress都会设置对应的标记为来表示类型。最后是设置一个标记位来表示完成初始化工作。

  这样EagerTaskInitializationListener在JobTracker端就完成了对Job的初始化工作,所有task等待taskTracker的心跳被调度。

  来看TaskTracker通过心跳提交状态的方法JobTracker.heartbeat,该方法代码:
  1.   /**
  2.    * The periodic heartbeat mechanism between the {@link TaskTracker} and
  3.       * the {@link JobTracker}.
  4.     *
  5.     * The {@link JobTracker} processes the status information sent by the
  6.     * {@link TaskTracker} and responds with instructions to start/stop
  7.       * tasks or jobs, and also 'reset' instructions during contingencies.
  8.       */
  9.      public synchronized HeartbeatResponse heartbeat(TaskTrackerStatus status,
  10.                                                     boolean restarted,
  11.                                                     boolean initialContact,
  12.                                                    boolean acceptNewTasks,
  13.                                                    short responseId)
  14.      throws IOException {
  15.       if (LOG.isDebugEnabled()) {
  16.         LOG.debug("Got heartbeat from: " + status.getTrackerName() +
  17.                   " (restarted: " + restarted +
  18.                  " initialContact: " + initialContact +
  19.                  " acceptNewTasks: " + acceptNewTasks + ")" +
  20.                   " with responseId: " + responseId);
  21.      }
  22.   
  23.       // Make sure heartbeat is from a tasktracker allowed by the jobtracker.
  24.       if (!acceptTaskTracker(status)) {
  25.         throw new DisallowedTaskTrackerException(status);
  26.       }
  27.   
  28.       // First check if the last heartbeat response got through
  29.       String trackerName = status.getTrackerName();
  30.      long now = clock.getTime();
  31.       if (restarted) {
  32.         faultyTrackers.markTrackerHealthy(status.getHost());
  33.       } else {
  34.        faultyTrackers.checkTrackerFaultTimeout(status.getHost(), now);
  35.       }
  36.      
  37.      HeartbeatResponse prevHeartbeatResponse =
  38.         trackerToHeartbeatResponseMap.get(trackerName);
  39.      boolean addRestartInfo = false;
  40.   
  41.       if (initialContact != true) {
  42.         // If this isn't the 'initial contact' from the tasktracker,
  43.        // there is something seriously wrong if the JobTracker has
  44.       // no record of the 'previous heartbeat'; if so, ask the
  45. // tasktracker to re-initialize itself.
  46.        if (prevHeartbeatResponse == null) {
  47.          // This is the first heartbeat from the old tracker to the newly
  48.          // started JobTracker
  49.          if (hasRestarted()) {
  50.           addRestartInfo = true;
  51.            // inform the recovery manager about this tracker joining back
  52.            recoveryManager.unMarkTracker(trackerName);
  53.          } else {
  54.            // Jobtracker might have restarted but no recovery is needed
  55.            // otherwise this code should not be reached
  56.           LOG.warn("Serious problem, cannot find record of 'previous' " +
  57.                     "heartbeat for '" + trackerName +
  58.                     "'; reinitializing the tasktracker");
  59.           return new HeartbeatResponse(responseId,
  60.                new TaskTrackerAction[] {new ReinitTrackerAction()});
  61.        }
  62.       } else {
  63.                
  64.          // It is completely safe to not process a 'duplicate' heartbeat from a
  65.          // {@link TaskTracker} since it resends the heartbeat when rpcs are
  66.         // lost see {@link TaskTracker.transmitHeartbeat()};
  67.          // acknowledge it by re-sending the previous response to let the
  68.          // {@link TaskTracker} go forward.
  69.         if (prevHeartbeatResponse.getResponseId() != responseId) {
  70.            LOG.info("Ignoring 'duplicate' heartbeat from '" +
  71.                trackerName + "'; resending the previous 'lost' response");
  72.            return prevHeartbeatResponse;
  73.          }
  74.        }
  75.      }
  76.       
  77.     // Process this heartbeat
  78.      short newResponseId = (short)(responseId + 1);  //响应编号+1
  79.      status.setLastSeen(now);
  80.      if (!processHeartbeat(status, initialContact, now)) {
  81.      if (prevHeartbeatResponse != null) {
  82.          trackerToHeartbeatResponseMap.remove(trackerName);
  83.        }
  84.      return new HeartbeatResponse(newResponseId,
  85.                    new TaskTrackerAction[] {new ReinitTrackerAction()});
  86.     }
  87.       
  88.     // Initialize the response to be sent for the heartbeat
  89.      if (recoveryManager.shouldSchedule() && acceptNewTasks && !isBlacklisted) {
  90.       TaskTrackerStatus taskTrackerStatus = getTaskTrackerStatus(trackerName);
  91.       if (taskTrackerStatus == null) {
  92.          LOG.warn("Unknown task tracker polling; ignoring: " + trackerName);
  93.        } else {
  94.            //setup和cleanup的task优先级最高
  95.         List<Task> tasks = getSetupAndCleanupTasks(taskTrackerStatus);
  96.          if (tasks == null ) {
  97.             //任务调度器分配任务
  98.            tasks = taskScheduler.assignTasks(taskTrackers.get(trackerName));    //分配任务Map OR Reduce Task
  99.         }
  100.         
  101.         if (tasks != null) {
  102.           for (Task task : tasks) {
  103.             //将任务放入actions列表,返回给TaskTracker
  104.              expireLaunchingTasks.addNewTask(task.getTaskID());
  105.             if(LOG.isDebugEnabled()) {
  106.                LOG.debug(trackerName + " -> LaunchTask: " + task.getTaskID());
  107.              }
  108.              actions.add(new LaunchTaskAction(task));
  109.            }
  110.          }
  111.       }
  112.      }
  113.       
  114.     // Check for tasks to be killed
  115.      List<TaskTrackerAction> killTasksList = getTasksToKill(trackerName);
  116.      if (killTasksList != null) {
  117.       actions.addAll(killTasksList);
  118.      }
  119.       
  120.    // Check for jobs to be killed/cleanedup
  121.      List<TaskTrackerAction> killJobsList = getJobsForCleanup(trackerName);
  122.      if (killJobsList != null) {
  123.       actions.addAll(killJobsList);
  124.      }
  125.     // Check for tasks whose outputs can be saved
  126.      List<TaskTrackerAction> commitTasksList = getTasksToSave(status);
  127.      if (commitTasksList != null) {
  128.        actions.addAll(commitTasksList);
  129.      }
  130.      // calculate next heartbeat interval and put in heartbeat response
  131.      int nextInterval = getNextHeartbeatInterval();
  132.     response.setHeartbeatInterval(nextInterval);
  133.     response.setActions(
  134.                         actions.toArray(new TaskTrackerAction[actions.size()]));
  135.    
  136.      // check if the restart info is req
  137.      if (addRestartInfo) {
  138.        response.setRecoveredJobs(recoveryManager.getJobsToRecover());
  139.      }
  140.          
  141.      // Update the trackerToHeartbeatResponseMap
  142.      trackerToHeartbeatResponseMap.put(trackerName, response);
  143.     // Done processing the hearbeat, now remove 'marked' tasks
  144.      removeMarkedTasks(trackerName);
  145.          
  146.      return response;
  147.    }
复制代码


 一、该方法包括5个参数:A、status封装了TaskTracker上的各种状态信息,包括: TaskTracker名称;TaskTracker主机名;TaskTracker对外的HTTp端口号;该TaskTracker上已经失败的任务总数;正在运行的各个任务的运行状态;上次汇报心跳的时间;Map slot总数,即同时运行的Map Task总数;Reduce slot总数;TaskTracker健康状态;TaskTracker资源(内存、CPU)信息。B、restarted表示TaskTracker是否刚刚重启。C、initialContact表示TaskTracker是否初次链接JobTracker。D、acceptNewTasks表示TaskTracker是否可以接受新的任务,这通常取决于solt是否有剩余和节点的健康状况等。E、responseID表示心跳相应编号,用于防止重复发送心跳,没接收一次心跳后该值加1。

  二、acceptTaskTracker(status)检查心跳是否来自于JobTracker所允许的TaskTracker,当一个TaskTracker在mapred.hosts(include list是合法的节点列表,只有位于该列表中的节点才可以允许JobTracker发起链接请求)指定的主机列表中,不在mapred.exclude(exclude list是一个非法节点列表,所有位于这个列表中的节点将无法与JobTracker链接)指定的主机列表中时,可以接入JobTracker。默认情况下这两个列表都为空,可在配置文件mapred-site.xml中配置,可动态加载。

  三、如果TaskTracker重启了,则将它标注为健康的TaskTracker,并从黑名单(Hadoop允许用户编写一个脚本监控TaskTracker是否健康,并通过心跳将检测结果发送给JobTracker,一旦发现不健康,JobTracker会将该TaskTracker加入黑名单,不再分配任务,直到检测结果为健康)或灰名单(JobTracker会记录每个TaskTracker被作业加入黑名单的次数#backlist,满足一定的要求就加入JobTracker的灰名单)中清除,否则,启动TaskTracker容错机制以检查它是否处于健康状态。

  四、获取该TaskTracker对应的HeartbeatResponse,并检查。如果不是第一次连接JobTracker,且对应的HeartbeatResponse等于null(表明JobTracker没有对应的记录,可能TaskTracker出错也可能JobTracker重启了),如果JobTracker重启了,则从recoveryManager中删除这个trackerName,否则向TaskTracker发送初始化命令ReinitTrackerAction;HeartbeatResponse不等于null,有可能是TaskTracker重复发送心跳,如果是重复发送心跳则返回当前的HeartbeatResponse。

  五、更新响应编号(+1);记录心跳发送时间status.setLastSeen(now);然后调用processHeartbeat(status, initialContact, now)方法来处理TaskTracker发送过来的心跳,先通过updateTaskTrackerStatus方法更新一些资源统计情况,并替换掉旧的taskTracker的状态,如果是初次链接JobTracker且JobTracker中有此taskTracker的记录(TT重启),则需要清空和这个TaskTracker相关的信息,如果不是初次链接JobTracker且JobTracker并没有发现此TaskTracker以前的记录,则直接返回false;如果初次链接JobTracker且包含在黑名单中,则increment the count of blacklisted trackers,然后加入trackerExpiryQueue和hostnameToTaskTracker;updateTaskStatuses(trackerStatus)更新task的状态,这个好复杂留待以后分析;updateNodeHealthStatus(trackerStatus, timeStamp)更新节点健康状态;返回true。若返回false,需要从trackerToHeartbeatResponseMap中删除对应的trackerName信息并返回给TaskTracker初始化命令ReinitTrackerAction。

  六、构造TaskTracker的心跳应答。首先获取setup和cleanup的tasks,如果tasks==null则用调度器(默认是JobQueueTaskScheduler)去分配task,tasks = taskScheduler.assignTasks(taskTrackers.get(trackerName)),会获得Map Task或者Reduce Task,对应assignTasks方法的代码如下:
  1. //JobQueueTaskScheduler最重要的方法是assignTasks,他实现了工作调度。
  2.    @Override
  3.   public synchronized List<Task> assignTasks(TaskTracker taskTracker)
  4.       throws IOException {
  5.    TaskTrackerStatus taskTrackerStatus = taskTracker.getStatus();
  6.     ClusterStatus clusterStatus = taskTrackerManager.getClusterStatus();
  7.      final int numTaskTrackers = clusterStatus.getTaskTrackers();
  8.    final int clusterMapCapacity = clusterStatus.getMaxMapTasks();
  9.     final int clusterReduceCapacity = clusterStatus.getMaxReduceTasks();
  10.     Collection<JobInProgress> jobQueue =
  11.       jobQueueJobInProgressListener.getJobQueue();
  12.     //首先它会检查 TaskTracker 端还可以做多少个 map 和 reduce 任务,将要派发的任务数是否超出这个数,
  13.     //是否超出集群的任务平均剩余可负载数。如果都没超出,则为此TaskTracker 分配一个 MapTask 或 ReduceTask 。
  14.     //
  15.     // Get map + reduce counts for the current tracker.
  16.     //
  17. final int trackerMapCapacity = taskTrackerStatus.getMaxMapSlots();
  18.     final int trackerReduceCapacity = taskTrackerStatus.getMaxReduceSlots();
  19.     final int trackerRunningMaps = taskTrackerStatus.countMapTasks();
  20.     final int trackerRunningReduces = taskTrackerStatus.countReduceTasks();
  21.    // Assigned tasks
  22.     List<Task> assignedTasks = new ArrayList<Task>();
  23.     //
  24.      // Compute (running + pending) map and reduce task numbers across pool
  25.    //
  26.   //计算剩余的map和reduce的工作量:remaining
  27.      int remainingReduceLoad = 0;
  28.      int remainingMapLoad = 0;
  29.      synchronized (jobQueue) {
  30.        for (JobInProgress job : jobQueue) {
  31.          if (job.getStatus().getRunState() == JobStatus.RUNNING) {
  32.           remainingMapLoad += (job.desiredMaps() - job.finishedMaps());
  33.           if (job.scheduleReduces()) {
  34.            remainingReduceLoad +=
  35.          }
  36.         }
  37.       }
  38.     }
  39.      // Compute the 'load factor' for maps and reduces
  40.      double mapLoadFactor = 0.0;
  41.     if (clusterMapCapacity > 0) {
  42.        mapLoadFactor = (double)remainingMapLoad / clusterMapCapacity;
  43.     }
  44.     double reduceLoadFactor = 0.0;
  45.     if (clusterReduceCapacity > 0) {
  46.      reduceLoadFactor = (double)remainingReduceLoad / clusterReduceCapacity;
  47.     }
  48.          
  49.     //
  50.    // In the below steps, we allocate first map tasks (if appropriate),
  51.      // and then reduce tasks if appropriate.  We go through all jobs
  52.      // in order of job arrival; jobs only get serviced if their
  53.     // predecessors are serviced, too.
  54.      //
  55.     //
  56.      // We assign tasks to the current taskTracker if the given machine
  57.      // has a workload that's less than the maximum load of that kind of
  58.      // task.
  59.      // However, if the cluster is close to getting loaded i.e. we don't
  60.      // have enough _padding_ for speculative executions etc., we only
  61.     // schedule the "highest priority" task i.e. the task from the job
  62.      // with the highest priority.
  63.      //
  64.    
  65.     final int trackerCurrentMapCapacity =
  66.        Math.min((int)Math.ceil(mapLoadFactor * trackerMapCapacity),
  67.                                trackerMapCapacity);
  68.     int availableMapSlots = trackerCurrentMapCapacity - trackerRunningMaps;
  69.      boolean exceededMapPadding = false;
  70.     if (availableMapSlots > 0) {
  71.       exceededMapPadding =
  72.        exceededPadding(true, clusterStatus, trackerMapCapacity);
  73.     }
  74.      int numLocalMaps = 0;
  75.      int numNonLocalMaps = 0;
  76.      scheduleMaps:
  77.      for (int i=0; i < availableMapSlots; ++i) {
  78.       synchronized (jobQueue) {
  79.          for (JobInProgress job : jobQueue) {
  80.             if (job.getStatus().getRunState() != JobStatus.RUNNING) {
  81.              continue;
  82.           }
  83.            Task t = null;
  84.            
  85.           // Try to schedule a node-local or rack-local Map task
  86.            t =
  87.              job.obtainNewNodeOrRackLocalMapTask(taskTrackerStatus,
  88.                 numTaskTrackers, taskTrackerManager.getNumberOfUniqueHosts());
  89. if (t != null) {
  90.              ++numLocalMaps;
  91.             
  92.              // Don't assign map tasks to the hilt!
  93.              // Leave some free slots in the cluster for future task-failures,
  94.              // speculative tasks etc. beyond the highest priority job
  95.             if (exceededMapPadding) {
  96.                break scheduleMaps;
  97.              }
  98.             
  99.              // Try all jobs again for the next Map task
  100.              break;
  101.            }
  102.            
  103.           // Try to schedule a node-local or rack-local Map task
  104.           //产生 Map 任务使用 JobInProgress 的obtainNewMapTask() 方法,
  105.            //实质上最后调用了 JobInProgress 的 findNewMapTask() 访问nonRunningMapCache 。
  106.           t =
  107.             job.obtainNewNonLocalMapTask(taskTrackerStatus, numTaskTrackers,
  108.                                     taskTrackerManager.getNumberOfUniqueHosts());
  109.            
  110.           if (t != null) {
  111.              ++numNonLocalMaps;
  112.             
  113.             // We assign at most 1 off-switch or speculative task
  114.              // This is to prevent TaskTrackers from stealing local-tasks
  115.              // from other TaskTrackers.
  116.              break scheduleMaps;
  117.            }
  118.          }
  119.        }
  120.      }
  121.      int assignedMaps = assignedTasks.size();
  122.     //
  123.      // Same thing, but for reduce tasks
  124.     // However we _never_ assign more than 1 reduce task per heartbeat
  125.      final int trackerCurrentReduceCapacity =
  126.       Math.min((int)Math.ceil(reduceLoadFactor * trackerReduceCapacity),
  127.                 trackerReduceCapacity);
  128.     final int availableReduceSlots =
  129.       Math.min((trackerCurrentReduceCapacity - trackerRunningReduces), 1);
  130.     boolean exceededReducePadding = false;
  131.      if (availableReduceSlots > 0) {
  132.        exceededReducePadding = exceededPadding(false, clusterStatus,
  133.                                               trackerReduceCapacity);
  134.       synchronized (jobQueue) {
  135.          for (JobInProgress job : jobQueue) {
  136.            if (job.getStatus().getRunState() != JobStatus.RUNNING ||
  137.              job.numReduceTasks == 0) {
  138.            continue;
  139.           }
  140.            //使用JobInProgress.obtainNewReduceTask() 方法,
  141.            //实质上最后调用了JobInProgress的 findNewReduceTask() 访问 nonRuningReduceCache
  142.            Task t =
  143.              job.obtainNewReduceTask(taskTrackerStatus, numTaskTrackers,
  144.                                     taskTrackerManager.getNumberOfUniqueHosts()
  145.                                      );
  146.           if (t != null) {
  147.              assignedTasks.add(t);
  148.             break;
  149.           }
  150.         
  151.            // Don't assign reduce tasks to the hilt!
  152.          // Leave some free slots in the cluster for future task-failures,
  153.           // speculative tasks etc. beyond the highest priority job
  154.           if (exceededReducePadding) {
  155.            break;
  156.         }
  157.         }
  158.       }
  159.      }
  160.    
  161.     if (LOG.isDebugEnabled()) {
  162.       LOG.debug("Task assignments for " + taskTrackerStatus.getTrackerName() + " --> " +
  163.                 "[" + mapLoadFactor + ", " + trackerMapCapacity + ", " +
  164.                 trackerCurrentMapCapacity + ", " + trackerRunningMaps + "] -> [" +
  165.                  (trackerCurrentMapCapacity - trackerRunningMaps) + ", " +
  166.               assignedMaps + " (" + numLocalMaps + ", " + numNonLocalMaps +
  167.                 trackerCurrentReduceCapacity + "," + trackerRunningReduces +
  168.                "] -> [" + (trackerCurrentReduceCapacity - trackerRunningReduces) +
  169.                 ", " + (assignedTasks.size()-assignedMaps) + "]");
  170.     }
  171.      return assignedTasks;
  172.    }
复制代码


  该方法会先获取集群的基本信息,容量,然后获取此tasktracker的基本信息(slots及正在运行的task数);然后计算所有运行中的job的剩余量的总和(remainingReduceLoad和remainingMapLoad);分别计算map和reduce的负载因子(都是两种类型的剩余占对应的最大容量比)mapLoadFactor、reduceLoadFactor;然后计算trackerCurrentMapCapacity当前容量这里会使得集群中的所有tasktracker的负载尽量平均,因为Math.min((int)Math.ceil(mapLoadFactor * trackerMapCapacity), trackerMapCapacity),mapLoadFactor * trackerMapCapacity会使得该节点当前map的容量和集群整体的负载相近;然后获取当前tasktracker可用的mapslot,该tasktracker超过集群目前的负载水平后就不分配task,否则会有空闲的slot等待分配task;然后为每个mapslot选择一个map task,选择的过程十分复杂,首先会遍历jobQueue中的每个处于非运行状态的JobInProgress,调JobInProgress.obtainNewNodeOrRackLocalMapTask方法获取基于节点本地或者机架本地的map task,obtainNewNodeOrRackLocalMapTask会通过调用findNewMapTask获取map数组中的索引值。

  (1)首先从失败task选取合适的task直接返回。findNewMapTask方法会先通过findTaskFromList方法从failedMaps获取合适的失败map并返回(返回条件是A、该tasktracker没运行过TaskInProgress;B、该TaskInProgress失败过的节点数不低于运行taskTracker的主机数,这两个满足一个即可),如果有合适的失败map task,则通过scheduleMap(tip)方法将其加入nonLocalRunningMaps(该task没有对应的分片信息)或者runningMapCache(每个分片的存储Node及其对应的maptask列表,还有Node的父节点Node及对应的maptask列表也要加入),然后返回给obtainNewNodeOrRackLocalMapTask这个maptask在map数组中的索引值,此时从失败的task中寻找合适的task并不考虑数据的本地性。

  final SortedSet<TaskInProgress> failedMaps是按照task attempt失败次数排序的TaskInProgress集合。

  Set<TaskInProgress> nonLocalRunningMaps是no-local且正在运行的TaskInProgress结合。

  Map<Node, Set<TaskInProgress>> runningMapCache是Node与运行的TaskInProgress集合映射关系,一个任务获得调度机会,其TaskInProgress便会添加进来。

  (2)如果没有合适的失败task,则获取当前tasktracker对应的Node,然后“从近到远一层一层地寻找,直到找到合适的TaskInProgress”(通过不断获取父Node)从nonRunningMapCache中获取此Node的所有map task列表,如果列表不为空则调用findTaskFromList方法从这个列表中获取合适的TaskInProgress,如果tip!=null 则调用scheduleMap(tip)(上面已经介绍),然后检查列表是否为空,为空则从nonRunningMapCache清除这个Node的所有信息,再返回给obtainNewNodeOrRackLocalMapTask这个maptask在map数组中的索引值,如果遍历拓扑最大层数还是没有合适的task,则返回给obtainNewNodeOrRackLocalMapTask一个值-1,这里说明如果方法findNewMapTask的参数maxCacheLevel大于0则是获取(node-local或者rack-local,后面的其他情况不予考虑),其实就是优先考虑tasktracker对应Node有分片信息的本地的map(是node-local),然后再考虑父Node(同一个机架rack-local)的,再其他的(跨机架off-switch,这点得看设置的网络深度,大于2才会考虑),这样由近及远的做法会使得减少数据的拷贝距离,降低网络开销。  

  Map<Node, List<TaskInProgress>> nonRunningMapCache是Node与未运行的TaskInProgress的集合映射关系,通过作业的InputFormat可直接获取。

  (3)然后获取cache大网络深度的Node;获取该tasktracker对应Node的最深父Node;剩下的和上面(2)中的类似,只不过这次找的跨机架(或者更高一级,主要看设置的网络深度)。选择跨机架的task,scheduleMap(tip);返回给obtainNewNodeOrRackLocalMapTask这个maptask在map数组中的索引值。  

  (4)然后是查找nonLocalMaps中有无合适的task,这种任务没有输入数据,不需考虑本地性。scheduleMap(tip);返回给obtainNewNodeOrRackLocalMapTask这个maptask在map数组中的索引值。

  final List<TaskInProgress> nonLocalMaps是一些计算密集型任务,比如hadoop example中的PI作业。

  (5)如果有“拖后腿”的task(hasSpeculativeMaps==true),遍历runningMapCache,异常从node-local、rack-local、off-switch选择合适的“拖后腿”task,返回给obtainNewNodeOrRackLocalMapTask这个maptask在map数组中的索引值,这不需要scheduleMap(tip),很明显已经在runningMapCache中了。

  (6)从nonLocalRunningMaps中查找“拖后腿”的task,这是计算密集型任务在拖后腿,返回给obtainNewNodeOrRackLocalMapTask这个maptask在map数组中的索引值。

  (7)再找不到返回-1.

  obtainNewNodeOrRackLocalMapTask方法只执行到(2),要么返回一个MapTask要么返回null(findNewMapTask返回的是-1)这个maptask在map数组中的索引值,不再进行后续步骤。

  返回到obtainNewMapTask方法,获得map数组索引值后,还要获取该TaskInProgress的task(可能是MapTask或者ReduceTask,这里是MapTask),把这个task返回给assignTasks方法,加入分配task列表assignedTasks,跳出内层for循环,准备为下一个mapslot找合适的MapTask,如果没有合适的MapTask(node-local或者rack-local),则调用obtainNewNonLocalMapTask获取(除了上面的(2)不执行,其他都执行)MapTask,加入分配task列表assignedTasks,跳出内层for循环。

  然后分配ReduceTask,每次心跳分配不超过1个ReduceTask。和分配mapslot类似,这里至多分配一个reduceslot,遍历jobQueue通过obtainNewReduceTask方法获取合适的ReduceTask。obtainNewReduceTask方法会先做一个检查,和Map Task一样,会对节点的可靠性和磁盘空间进行检查;然后判断Job的map是否运行到该调用reduce的比例,若不到就返回null;然后调用findNewReduceTask方法获取reduce的索引值。findNewReduceTask方法会先检查该Job是否有reduce,没有就返回-1,检查此taskTracker是否可以运行reduce任务,然后调用方法findTaskFromList从nonRunningReduces中选择合适的TaskInProgress,放入runningReduces中,直接返回给obtainNewReduceTask对应的索引;如果没有合适的就从“拖后腿”的runningReduces中通过findSpeculativeTask方法找出退后退的reduce,放入runningReduces中,直接返回给obtainNewReduceTask对应的索引;再找不到就直接返回给obtainNewReduceTask方法-1。然后返回到obtainNewReduceTask方法,获取相应的ReduceTask,返回给assignTasks方法,加入分配任务列表assignedTasks中。

  在分配mapslot和reduceslot时循环中都有判断exceededReducePadding真假值的代码,exceededReducePadding是通过exceededPadding方法来获取的。在任务调度器JobQueueTaskScheduler的实现中,如果在集群中的TaskTracker节点比较多的情况下,它总是会想办法让若干个TaskTracker节点预留一些空闲的slots(计算能力),以便能够快速的处理优先级比较高的Job的Task或者发生错误的Task,以保证已经被调度的作业的完成。exceededPadding方法判断当前集群是否需要预留一部分map/reduce计算能力来执行那些失败的、紧急的或特殊的任务。

  还有一点需要注意的是对于每个slot总是会优先考虑jobQueue中的第一个job的任务(map、reduce),如果分配不成功才会考虑其他Job的,这样尽量保证优先处理第一个Job。

  assignTasks方法最后返回分配任务列表assignedTasks。调度器只分配MapTask和ReduceTask。而作业的其它辅助任务都是交由JobTracker来调度的,如JobSetup、JobCleanup、TaskCleanup任务等。

  对于JobQueueTaskScheduler的任务调度实现原则可总结如下:
     1.先调度优先级高的作业,统一优先级的作业则先进先出;
     2.尽量使集群每一个TaskTracker达到负载均衡(这个均衡是task数量上的而不是实际的工作强度);
     3.尽量分配作业的本地任务给TaskTracker,但不是尽快分配作业的本地任务给TaskTracker,最多分配一个非本地任务给TaskTracker(一是保证任务的并发性,二是避免有些TaskTracker的本地任务被偷走),最多分配一个reduce任务;
      4.为优先级或者紧急的Task预留一定的slot;

  七、遍历任务列表tasks,将所有task放入expireLaunchingTasks中监控是否过期expireLaunchingTasks.addNewTask(task.getTaskID()),然后放入actions.add(new LaunchTaskAction(task))。

  八、遍历taskTracker对应的所有task是否有需要kill的,以及trackerToTasksToCleanup中对应此tasktracker的task需要清理,封装成KillTaskAction,加入actions中。

  九、获取trackerToJobsToCleanup中对应此tasktracker的所有jobs,封装成KillJobAction,加入actions中。

  十、检查tasktracker的所有的task中状态等于TaskStatus.State.COMMIT_PENDING的,封装成CommitTaskAction,加入actions中。表示这个task的输出可以保存。

  十一、计算下一次心跳间隔与actions一同加入响应信息response。

  十二、如果JobTracker重启了,则将需要将需要恢复的Job列表加入response。response.setRecoveredJobs(recoveryManager.getJobsToRecover())

  十三、将trackerName及其响应信息response,加入trackerToHeartbeatResponseMap

  十四、因为已经将任务分配出去了,所以需要更新JobTracker的一些数据结构。removeMarkedTasks(trackerName)从一些相关的数据结构中清除trackerName对应的数据,比如trackerToMarkedTasksMap、taskidToTrackerMap、trackerToTaskMap、taskidToTIPMap等。

  十五、最后返回响应信息response。





本文转载自:http://www.cnblogs.com/lxf20061900/p/3775963.html

已有(1)人评论

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anyhuayong 发表于 2014-9-16 08:28:58
好文章呀,学习了
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