YARN应用程序开发和设计流程

　　从业务的角度看，一个应用需要分两部分进行开发，一个是接入YARN平台，实现3个协议，通过YARN实现对集群资源的访问和利用；另一个是业务功能的实现，这个与YARN本身没有太大关系。下面主要阐述如何将一个应用接入YARN平台。

YARN开发流程包括Client和ApplicationMaster的开发。

         YARN主要由ResourceManager和NodeManager组成，ResourceManager负责资源的管理与分配，NodeManager则负责具体资源的隔离。YARN中，资源使用容器进行封装。用户在YARN上开发应用时，需要实现如下三个模块：

• Application Client: 应用客户端用于将应用提交到YARN上，使应用运行在YARN上，同时，监控应用的运行状态，控制应用的运行；

• Application Master: AM负责整个应用的运行控制，包括向YARN注册应用、申请资源、启动容器等，应用的实际工作在容器中进行；

• Application Worker: 应用的实际工作，并不是所有的应用都需要编写worker。NodeManager启动AM发送过来的容器，容器内部封装了该应用worker运行所需的资源和启动命令。

实现上述模块，涉及如下3个RPC协议：

• ApplicationClientProtocol: Client-RM之间的协议，主要用于应用的提交；

• ApplicationMasterProtocol: AM-RM之间的协议，AM通过该协议向RM注册并申请资源；

• ContainerManagementProtocol: AM-NM之间的协议，AM通过该协议控制NM启动容器。

   第一部分：Client的开发【主要作用是提交(部署)应用和监控应用运行两个部分】

   客户端设计流程（4个步骤）

步骤1：Client通过RPC函数ApplicationClientProtocol# getNewApplication从ResourceManager中获取唯一的Application ID。

步骤2：Client通过RPC函数ApplicationClientProtocol# submitApplication【所有信息都封装在这个参数里】将ApplicationMaster提交到ResourceManager上。
      填充一定应用程序的信息:比如ApplicationMaster需要多少资源，ApplicationMaster运行jar包是什么，启动命令是什么等等。

步骤3：RM根据ApplicationSubmissionContext上封装的内容启动AM。

步骤4：客户端通过AM或RM获取应用的运行状态，并控制应用的运行过程。

    

第二部分：ApplicationMaster的编写分两步，每一步分三个步骤：

一、AM与RM交互【主要是来申请资源】
1、ApplicationMaster通过RPC函数ApplicationMasterProtocol# registerApplicationMaster向ResourceManager注册；
【注册的时候会告诉ResourceManager自己的ip端口】
【注册完成后会返回一些信息：比如你这个Applicationmaster最多可以获取多少资源，你的token是什么，】

2、ApplicationMaster通过RPC函数ApplicationMasterProtocol# allocate向ResourceManager申请资源（以Container形式表示）；
【allocate是一个RPC函数，ApplicationMaster启动后，已经知道内部有多少个task,每个task需要多少资源，会进行汇总，通过allocate向ResourceManager申请资源】
【allocate申请资源后，会周期性的调用allocate函数，第一：心跳，告诉Resourcemanager我还活着，第二：allocate每次调用后ResourceManager都会返回一些信息给你
 比方说：你新申请到一些资源。 】
【你需要不断的探测，有没有得到新的资源】
【同时如果一些task死掉了，ResourceManager也会通过allocate告诉你】
【如果你不断的申请资源，申请到资源之后呢，ApplicationMaster会与Nodemanageer通信来启动对应的task】

3、ApplicationMaster通过RPC函数ApplicationMasterProtocol# finishApplicationMaster告诉ResourceManager应用程序执行完毕，并退出。
【不断的申请资源，不断的启动task，最后所有的task都运行完了】
【这时候Resourcemanager就会把Applicationmaster的信息从内存中抹掉】

二、AM与NM交互 【主要是启动容器、查询容器状态、停止容器，以下的第一和第二步是同时执行的】
1、ApplicationMaster将申请到的资源二次分配给内部的任务，并通过RPC函数ContainerManagementProtocol# startContainer与对应的NodeManager通信以启动Container（【顺便告诉NodeManager,这个Container，，，，，包含任务描述，资源描述等信息）
【比方拿到了1个cpu，1G内存，这里面有10个任务，到底分配给哪个任务呢，有一定的调度策略，这个也要由你实现,比方设计成随便分配给某个任务，或者具有本地性的任务】

2、ApplicationMaster可通过RPC函数ContainerManagementProtocol#g etContainerStatus向NodeManager询问Container运行状态，一旦发现某个Container运行失败【是有Applicationmaster发现，而不是Resourcemanager发现】，ApplicationMaster
可尝试重新为对应的任务申请资源

3、一旦一个Container运行完成后，ApplicationMaster可以通过RPC函数ContainerManagementProtocol# stopContainer释放Container

 

假设client和AppMaster已经开发完毕：
第一步 client内部会将依赖的jar包传送到hdfs
第二步 将作业提交到ResourceManager
第三步：ResourceManager收到作业后启动你所写的ApplicationMaster，由你的main函数来执行，通信Resourcemanager申请资源，申请到资源后再跟nodemanager通信来启动task。

  总得来说，YARN是一个资源管理平台，并不涉及业务逻辑，具体的业务逻辑需要用户自己去实现。YARN的核心作用就是分配资源、保证资源隔离。