Storm容错机制:ACK机制
Storm容错机制:ACK机制
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ACK机制有什么用?
我们知道 Storm 是一个常驻服务,消息源源不断的来,他源源不断的处理,那肯定在有些情况下会导致消息的不正确处理,比如worker进程挂掉了,那么正在被处理的消息很可能就会丢失掉,那么该如何解决这个问题呢?这时候我们就可以引入 ACK 机制了,当消息没有被正确处理时,可以通过 ACK机制 重新发送该消息进行处理。
当然,大多数时候,一条两条数据的异常,并不在我们的考虑范围内,所以并不是所有任务都要引入 ACK 机制
开启 ACK 机制
- 首先我们来看看如何开启 ACK 机制:
- spout 发送 tuple 的时候需要指定该消息的 messageId
SpoutOutputCollector.emit(List<Object> tuple, Object messageId)
- spout要重写BaseRichSpout的fail和ack方法
static class MySpout extends BaseRichSpout {
@Override
public void fail(Object msgId) {
//消息失败的时候回回调到这个方法
}
@Override
public void ack(Object msgId) {
//消息成功执行的时候回回调到这个方法
}
}
你可能已经发现这两个回调的参数是 msgId,而不是你发送的 message,所以这个时候需要我们自己在发送数据的时候维护一个缓存,在 ack 回调里面移除, 在 fail 里面重发。
- Bolt 发送消息的时候需要将原消息当做 anchor 发送
OutputCollector.emit(Tuple anchor, List<Object> tuple)
- 设置acker数至少大于0:
Config.setNumAckers(1)
;
- 通过上面三步我们就可以开启 ACK机制了,不过这里需要注意的是:
如果启用 ACK机制,我们可以采用IBasicBolt 接口下的 BaseBasicBolt
而不是IRichBolt接口下的BaseRichBolt
,
该 Bolt 会自动进行 ACK 的发送 和 anchor的关联,这样就省得我们忘记添加ACK,使得ACK无法正确运行
上面介绍了如何开启一个 ACK,实际上我们也看到了,ACK机制的控制是精确到了 message 的,比如我们Spout 发送这个 message 的时候不指定其 messageId,那么这个message 的数据流就不会被 ACK,
ACK 原理
-
知道如何使用ACK了,那么我们现在一起来看下 ACK的是怎么实现的吧!!!
- 首先我们在开启ACK机制的时候设置了
Config.setNumAckers(1)
,其实就是开启了一个 ACKER 的task,
ACKER 会负责跟踪 spout 发出的每一个数据流 - 我们在 Bolt 中的每次
ack()
调用就是向 ACKER 汇报本次执行任务结果,ACKER 接受到数据之后会判断该任务是否执行完毕 - 如果执行完毕,ACKER 会向Spout 汇报说该消息执行完毕,这个时候 Spout就会通过我们重写的
ack
方法让我们处理成功的逻辑 - 如果执行失败,或者很长一段时间 (
Config.TOPOLOGY_MESSAGE_TIMEOUT_SECS
可以设置这个时间还) 没有收到 ACKER 的汇报,那么Spout就认为该任务失败了,会通过fail
方法告诉我们处理失败的逻辑
看完这个原理,我想你大概也知道了这个 ACK机制 其实并无法保证数据有且只有一次被消费,他只能保证你的数据至少被消费一次,很可能会重复消费。
- 首先我们在开启ACK机制的时候设置了
-
这里还有一个问题就是 ACKER 是如何判断 一个消息被处理完成的呢?这里 Storm 使用了一个比较巧妙的方法,下面我们就来说一下这个 判断的机制
- 首先我们需要知道一点:任意值 异或 同一个值两次,还是其本身,比如
10^3^3 还是 10
- ACKER 实际上会为每个 message 生成一个ack-val,初始值为 0。(注意这个message,这也是个坑,一个消息进来后,可能产生多个数据流,当某个数据流失败后,却要重试整个message所有的流),每执行一个 task,即spout或者 bolt 每次执行完毕,会向 ACKER 汇报其
输入Tuple
和生成Tuple
,ACKER会将其本身的ack-val
异或输入Tuple的id
再异或生成Tuple的id
生成一个新的ack-val
-
下面为了方便理解,我们举个小例子如下图:
-
假设我们现在有一个message 发送过来了,通过 Spout 生成A1 和 A2 两个touple 分别发送给 BoltA1,BoltB1.最后BoltA1 和 BoltB1将数据汇聚到 bolt。
那么这个 ACKER 的判断过程大概就是这样:- spout 发送 到 A1 和 B1 的时候:ack_val =
0^A1^B1
- A1 通过 boltA1 生成 A2,ack_val =
ack_val ^(A1^A2)
- B1 通过 boltB1 生成 B2,ack_val =
ack_val ^(B1^B2)
- 最后 B2 和 A2 汇聚到 bolt 的时候, ack_val =
ack_val ^(B2^A2)
最后我们把ack_val值的变化都写在一个公式,大概就是:
0^A1^B1^(A1^A2)^(B1^B2)^(B2^A2)
,因为异或的性质,不难得出 最后的结果为 0 , 而当ack_val 重新变为0,ACKER就认为你这个数据已经处理完成了- 你可能需要注意的问题:
-
关于重试机制的控制,当一个消息处理失败,你可以重发它,它失败十次, 你还可以重发,但是百次千次呢?所以每个消息最好设置下最大重发次数。哈~~这个要你自己实现哈....Storm 没有提供相关的配置
-
消息重复问题,比如一个message有产生了两个数据流,其中一个成功,另外一个失败,当消息重发的时候,成功的那个数据可能就被计算了两次,所以对于结果数据如果有必要,需要进行相关的去重逻辑。至于这个去重,可以好好利用下 messageId。
-
- spout 发送 到 A1 和 B1 的时候:ack_val =
- 首先我们需要知道一点:任意值 异或 同一个值两次,还是其本身,比如