通过这次检查,得到了一个更加通用的 Hadoop 框架,不仅支持 MapReduce,还支持其他分布式处理模型。本文介绍全新的 Hadoop 架构,并确定您在切换到该架构之前需要知道的信息。
带有 MapReduce 的 ">Apache Hadoop 是分布式数据处理的骨干力量。借助其独特的横向扩展物理集群架构和由 Google 最初开发的精细处理框架,Hadoop 在大数据处理的全新领域迎来了爆炸式增长。Hadoop 还开发了一个丰富多样的应用程序生态系统,包括 Apache Pig(一种强大的脚本语言)和 Apache Hive(一个具有类似 SQL 界面的数据仓库解决方案)。
不幸的是,这个生态系统构建于一种编程模式之上,无法解决大数据中的所有问题。MapReduce 提供了一种特定的编程模型,尽管已通过 Pig 和 Hive 等工具得到了简化,但它不是大数据的灵丹妙药。我们首先介绍一下 MapReduce 2.0 (MRv2) — 或 Yet Another Resource Negotiator (YARN) — 并快速回顾一下 YARN 之前的 Hadoop 架构。
Hadoop 和 MRv1 简单介绍
Hadoop 集群可从单一节点(其中所有 Hadoop 实体都在同一个节点上运行)扩展到数千个节点(其中的功能分散在各个节点之间,以增加并行处理活动)。图 1 演示了一个 Hadoop 集群的高级组件。
图 1. Hadoop 集群架构的简单演示
一个 Hadoop 集群可分解为两个抽象实体:MapReduce 引擎和分布式文件系统。MapReduce 引擎能够在整个集群上执行 Map 和 Reduce 任务并报告结果,其中分布式文件系统提供了一种存储模式,可跨节点复制数据以进行处理。Hadoop 分布式文件系统 (HDFS) 通过定义来支持大型文件(其中每个文件通常为 64 MB 的倍数)。
当一个客户端向一个 Hadoop 集群发出一个请求时,此请求由 JobTracker 管理。JobTracker 与 NameNode 联合将工作分发到离它所处理的数据尽可能近的位置。NameNode 是文件系统的主系统,提供元数据服务来执行数据分发和复制。JobTracker 将 Map 和 Reduce 任务安排到一个或多个 TaskTracker 上的可用插槽中。TaskTracker 与 DataNode(分布式文件系统)一起对来自 DataNode 的数据执行 Map 和 Reduce 任务。当 Map 和 Reduce 任务完成时,TaskTracker 会告知 JobTracker,后者确定所有任务何时完成并最终告知客户作业已完成。
从 图 1 中可以看到,MRv1 实现了一个相对简单的集群管理器来执行 MapReduce 处理。MRv1 提供了一种分层的集群管理模式,其中大数据作业以单个 Map 和 Reduce 任务的形式渗入一个集群,并最后聚合成作业来报告给用户。但这种简单性有一些隐秘,不过也不是很隐秘的问题。
MRv1 的缺陷
MapReduce 的第一个版本既有优点也有缺点。MRv1 是目前使用的标准的大数据处理系统。但是,这种架构存在不足,主要表现在大型集群上。当集群包含的节点超过 4,000 个时(其中每个节点可能是多核的),就会表现出一定的不可预测性。其中一个最大的问题是级联故障,由于要尝试复制数据和重载活动的节点,所以一个故障会通过网络泛洪形式导致整个集群严重恶化。
但 MRv1 的最大问题是多租户。随着集群规模的增加,一种可取的方式是为这些集群采用各种不同的模型。MRv1 的节点专用于 Hadoop,所以可以改变它们的用途以用于其他应用程序和工作负载。当大数据和 Hadoop 成为云部署中一个更重要的使用模型时,这种能力也会增强,因为它允许在服务器上对 Hadoop 进行物理化,而无需虚拟化且不会增加管理、计算和输入/输出开销。
我们现在看看 YARN 的新架构,看看它如何支持 MRv2 和其他使用不同处理模型的应用程序。