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Storm on Yarn :原理分析+平台搭建

Posted on 2015-03-31 18:56  xymaqingxiang  阅读(998)  评论(0编辑  收藏  举报

Storm on YARN:

  Storm on YARN被视为大规模Web应用与传统企业应用之间的桥梁。它将Storm事件处理平台与YARN(Yet Another Resource Negotiator)应用管理框架进行了组合,为此前进行批处理的Hadoop应用提供了低延迟的处理能力。

诞生背景(yahoo):

  雅虎公司平台副总裁Bruno Fernandez-Ruiz表示,他们发现Hadoop在处理海量数据时的速度还不够快。Hadoop和MapReduce的速度无法满足用户事件,比如电子邮件、PV或搜索等,与可用的在线广告之间的快速匹配。

  “MapReduce计算的问题在于批处理窗口。事件进来都是在做批量处理任务,这需要跑上两三个小时。” Fernandez-Ruiz说。

  对于一些任务来说,这还算ok。但是当任务完成时,网站已经获得了更多信息。雅虎的技术人员出于某种考虑,认为有必要以不间断的方式处理数据

  所以Storm on YARN就应运而生了。当MapReduce批处理应对长时间运行的任务时,Storm则用来处理那些低延迟的事件。在MapReduce运行尾声时,添加Storm能够得到访问用户行为的更完整视图。

 

1. 背景知识

(1)Storm:一个实时计算框架,与MapReduce离线计算框架互补,分别用于解决不同场景下的问题,Storm的官方网站是:http://storm-project.net/,如果想快速了解,推荐阅读淘宝的这篇文章:Storm简介

(2)YARN:YARN是Hadoop 2.0中新引入的资源管理系统,可看做Hadoop操作系统中的资源管理组件,所有应用程序和框架,比如MapReduce、Storm和Spark等,均可运行在YARN之上,关于YARN,可阅读我的一系列文章:Hadoop-YARN

(3)Storm On YARN:尝试将Storm运行在YARN上,这将来众多好处,具体本文将详细介绍。Storm On YARN最有名是Yahoo!的开源实现,具体参考:Storm On YARN。将Storm运行在YARN上并不是一件难事,但重要的是,它给我们开了一扇窗,我们可通过该项目实现HBase On YARN, Spark On YARN,Kafka On YARN等有意义的工作,具体参考我的这篇文章:汇总运行在Hadoop YARN上的开源系统

2. Storm On YARN带来的好处

  相比于将Storm部署到一个独立的集群中,Storm On YARN带来的好处很多,主要有以下几个:

  (1)  弹性计算资源。 将Storm运行到YARN上后,Storm可与其他应用程序(比如MapReduce批处理应用程序)共享整个集群中的资源,这样,当Storm负载骤增时,可动态为它增加计算资源,而当负载减小时,可释放部分资源,从而将这些资源暂时分配给负载更重的批处理应用程序。

  (2) 共享底层存储。 Storm可与运行在YARN上的其他框架共享底层的一个HDFS存储系统,可避免多个集群带来的维护成本,同时避免数据跨集群拷贝带来的网络开销和时间延迟。

  (3) 支持多版本。可同时将多个Storm版本运行YARN上,避免一个版本一个集群带来的维护成本。

3. Storm On YARN架构

  在文章“如何编写YARN应用程序”一文中,我已经介绍了如何在YARN上开发一个应用程序,通常而言,需要开发两个组件,分别是客户端和ApplicationMaster,其中,客户端的主要作用是将应用程序提交到YARN上,并与YARN和ApplicationMaster交互,完成用户发送的一些指令;而ApplicationMaster则负责向YARN申请资源,并与NodeManager通信,以启动任务。

  为了不修改Storm任何源代码的情况下,让Storm运行在YARN上,最简单的实现方法是将Storm的各个服务组件(包括Nimbus和Supervisor),作为单独的任务运行在YARN上,而Zookeeper则作为一个公共的服务运行在YARN集群之外的几个节点上。

  当前比较有名的“Storm On YARN”实现是由yahoo!开源的,它基本实现了上述描述的功能,下面具体进行说明:

  (1)  YARN-Storm Client

  提供了一系列Shell命令供用户控制YARN上的Storm服务,比如构建一个Storm集群命令如下:

storm-yarn launch <storm-yarn-config>

  其中,<storm-yarn-config>是Storm配置信息,包括启动的Supervisor个数、Storm ApplicationMaster占用的内存等。

  启动Storm之后,用户可通过以下命令控制Storm:

storm-yarn [command] –appId [appId] –output [file] [–supervisors [n]]

  其中,Command为具体命令,具体见下表,参数“-appId”为启动的Storm的应用程序Id,“-supervisors”为需增加的Supervisor服务个数,该参数只对命令“addSupervisors”有效。

  

  结合使用startNimbus/stopNimbus、startUI/stopUI和startSupervisors/ stopSupervisors等命令,可完成对Storm集群的升级。

  (2) YARN-Storm ApplicationMaster

  Storm ApplicationMaster初始化时,将在同一个Container中启动Storm Nimbus和Storm Web UI两个服务,然后根据待启动的Supervisor数目向ResourceManager申请资源,在目前实现中,ApplicationMaster将请求一个节点上所有资源然后启动Supervisor服务,也就是说,当前Supervisor将独占节点而不会与其他服务共享节点资源,这种情况下可避免其他服务对Storm集群的干扰。

  除了运行Storm Nimbus和Web UI外,Storm ApplicationMaster还会启动一个Thrift Server以处理来自YARN-Storm Client端的各种请求,在此不再赘述。

4. 当前Storm On YARN存在的问题

  由于YARN本身的不完善,导致Storm On YARN设计存在诸多缺陷,以下是几个典型问题:

  (1)难以将所有Storm服务运行在相邻的节点上,比如同一个机架上,这是由于YARN自身不支持资源组调度,只能实现指定一个rack,然后增量获取资源,以期望所有资源来自这个rack,但是当该rack空闲资源不足时,YARN也无能为力。

  (2)由于Nimbus服务运行在ApplicationMaster上,而一旦ApplicationMaster失败后,YARN会将它运行在另外一个节点上,这意味着Nimbus服务可能神不知鬼不觉的在另一个节点上启动了,这给用户使用带来诸多不便,YARN需要提供一个ApplicationMaster或Nimbus位置获取服务,客户端直接通过该服务获取Nimbus位置即可。社区目前正在推荐一个基于Zookeeper的方案,你可以使用最新开源项目Weave完成该功能。

  (3)NodeManager本身无法支持动态升级,这意味着,如果NodeManager升级,则它上面运行的服务将全部被杀死,这将给运行在YARN上的服务带来诸多不稳定因素。如果能够将更广泛的服务,比如Web server、Mysql等,运行在YARN上,需要让NodeManager支持动态升级,像YARN的同质项目Mesos那样。

 

本博客的文章集合:

 

 

Storm on YARN平台搭建

1.环境准备

本文的重心是在YARN搭建Storm。搭建之前需要如下环境:

  • Maven
  • Jdk 7
  • Hadoop 2.2.0 或者支持YARN的相关版本
  • Zookeeper

 Maven安装(使用Maven来build工程)

1 wget http://mirror.symnds.com/software/Apache/maven/maven-3/3.1.1/binaries/apache-maven-3.1.1-bin.tar.gz
2 tar –zxvf apache-maven-3.1.1-bin.tar.gz

如果Zookeeper是单节点安装的,需要直接启动zkServer.sh
Hadoop安装见:Hadoop2.2.0 单机开发环境搭建测试CDH4的YARN配置笔记。安装完后启动HDFS和YARN服务。

2.Storm on Yarn配置部署

(1) 下载Storm-yarn

a.GitHub上下载Storm on Yarn
wget https://github.com/yahoo/storm-yarn/archive/master.zip
b.解压
unzip master
c.修改hadoop版本
vim storm-yarn-master/pom.xml,修改Hadoop的版本号,改成对应的版本号

 
  0.9.0-wip21
  2.2.0
  <!--hadoop.version>2.1.0.2.0.5.0-67</hadoop.version-->

(2) Storm-yarn编译

a.使用maven来build工程
cd storm-yarn-master

b.编译
mvn package
跳过测试:mvn package -DskipTests

(3) 配置Storm工作环境

a.  解压缩storm.zip
unzip $STORM_HOME/lib/storm.zip

b.  添加Storm工程需要的额外Jar包到storm-0.9.0-wip21的lib下,重新压缩成storm.zip文件,上传至HDFS的指定目录中(非常重要,集群中通过访问hdfs中的storm.zip获取工作环境)
zip –r storm.zip storm-0.9.0-wip21
hadoop fs –put storm.zip /lib/storm/0.9.0-wip21/

c.  添加storm-0.9.0-wip21和storm-yarn-master的bin到Path环境变量
export PATH=${PATH}:${STORM_HOME}/storm-0.9.0-wip21/bin
export PATH=${PATH}:${STORM_HOME}/bin

d.修改storm的配置
修改文件storm.yaml
vi storm-0.9.0-wip21/conf/storm.yaml
注:只修改了zookeeper的servers信息,添加zookeeper节点的host 其余没有改动。

  storm.zookeeper.servers:
    - "h1"
    - "h2"
    - "h3"

3.启动Storm-YARN环境

a. 提交运行storm on yarn,并得到一个ApplicationId
storm-yarn launch storm.yaml
注:因为storm是作为一个yarn程序运行在集群上的,所以会有一个AppId,如下图所示

Storm On Yarn  启动

                                                                                                          Storm On Yarn 启动

b. 存储storm.yaml文件到.storm,这样使用storm命令提交jobs时,会找到该文件
torm-yarn getStormConfig -appId application_1381089732797_0025 -output ~/.storm/storm.yaml
c. 通过以下命令得到Nimbus host
cat ~/.storm/storm.yaml | grep nimbus.host

4.测试Storm

a. 提交Topology
storm jar lib/storm-starter-0.0.1-SNAPSHOT.jar storm.starter.WordCountTopology WordCountTopology -c nimbus.host=<your nimbus host>
b. 监控Topology
查看Storm ui,地址是:http://<your nimbus host>:7070
c. 关闭Topology
storm kill [Topology_name]

            Storm UI 图示

                                                                                                Storm UI 图示

5.关闭Storm on yarn集群

1 storm-yarn shutdown –appId [applicationId]

 

 

 

 

 

 

推荐链接:

维基百科:Yarn on Wiki

官网:Apache Hadoop NextGen MapReduce (YARN)

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Storm onYarn(董的博客)

Storm on Github 源代码

Storm on YARN平台搭建(极豆技术博客20140220)

Storm on yarn安装步骤(推酷20140214)

storm on yarn 最简单安装笔记!!!私货哦!!!(csdn博客20140523)