Spark数据本地化-->如何达到性能调优的目的

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Spark数据本地化-->如何达到性能调优的目的

1.Spark数据的本地化：移动计算，而不是移动数据

2.Spark中的数据本地化级别：

TaskSetManager 的 Locality Levels 分为以下五个级别：

PROCESS_LOCAL

 NODE_LOCAL

NO_PREF

   RACK_LOCAL

ANY

    

PROCESS_LOCAL   进程本地化：task要计算的数据在同一个Executor中

 

 

    NODE_LOCAL    节点本地化：速度比 PROCESS_LOCAL 稍慢，因为数据需要在不同进程之间传递或从文件中读取

                                        情况一：task要计算的数据是在同一个Worker的不同Executor进程中

                                        情况二：task要计算的数据是在同一个Worker的磁盘上，或在 HDFS 上，恰好有 block 在同一个节点上。

                                 Spark计算数据来源于HDFS，那么最好的数据本地化级别就是NODE_LOCAL

 

 

    NODE_PREF    没有最佳位置这一说，数据从哪里访问都一样快，不需要位置优先。比如说SparkSQL读取MySql中的数据

 

    RACK_LOCAL 机架本地化，数据在同一机架的不同节点上。需要通过网络传输数据及文件 IO，比 NODE_LOCAL 慢

                                         情况一：task计算的数据在Worker2的Executor中

                                         情况二：task计算的数据在Worker2的磁盘上

 

    ANY   跨机架，数据在非同一机架的网络上，速度最慢

            

3.Spark中的数据本地化由谁负责？

        DAGScheduler，TaskScheduler

 

            val rdd1 = rdd1.cache

            rdd1.map.filter.count()

            Driver(TaskScheduler)在发送task之前，首先应该拿到RDD1缓存在哪一些节点上（node1,node2）-->这一步就是由DAGScheduler通过cacheManager对象调用getPreferredLocations()来拿到RDD1缓存在哪些节点上，TaskScheduler根据这些节点来发送task。

 

            val rdd1 = sc.textFile("hdfs://...")    //rdd1中封装了是这个文件所对应的block的位置，getPreferredLocation()-->TaskScheduler调用拿到partition所对应的数据的位置

            rdd1.map.filter.count()

            Driver(TaskScheduler)在发送task之前，首先应该拿到rdd1数据所在的位置（node1,node2）-->RDD1封装了这个文件所对应的block的位置，TaskScheduler通过调用getPreferredLocations()拿到partition所对应的数据的位置，TaskScheduler根据这些位置来发送相应的task

 

    总的来说：

      Spark中的数据本地化由DAGScheduler和TaskScheduler共同负责。

      DAGScheduler切割Job，划分Stage, 通过调用submitStage来提交一个Stage对应的tasks，submitStage会调用submitMissingTasks,submitMissingTasks 确定每个需要计算的 task 的preferredLocations，通过调用getPreferrdeLocations()得到partition 的优先位置，就是这个 partition 对应的 task 的优先位置，对于要提交到TaskScheduler的TaskSet中的每一个task，该task优先位置与其对应的partition对应的优先位置一致。

      TaskScheduler接收到了TaskSet后，TaskSchedulerImpl 会为每个 TaskSet 创建一个 TaskSetManager 对象，该对象包含taskSet 所有 tasks，并管理这些 tasks 的执行，其中就包括计算 TaskSetManager 中的 tasks 都有哪些locality levels，以便在调度和延迟调度 tasks 时发挥作用。

4.Spark中的数据本地化流程图

即某个 task 计算节点与其输入数据的位置关系，下面将要挖掘Spark 的调度系统如何产生这个结果，这一过程涉及 RDD、DAGScheduler、TaskScheduler，搞懂了这一过程也就基本搞懂了 Spark 的 PreferredLocations（位置优先策略）

 

   第一步：PROCESS_LOCAL-->TaskScheduler首先根据数据所在的节点发送task,

如果task在Worker1的Executor1中等待了3s（这个3s是spark的默认等待时间，通过spark.locality.wait来设置，可以在SparkConf()中修改），重试了5次，还是无法执行

 

   TaskScheduler会降低数据本地化的级别，从PROCESS_LOCAL降到NODE_LOCAL

 

   第二步：NODE_LOCAL-->TaskScheduler重新发送task到Worker1中的Executor2中执行，

如果task在Worker1的Executor2中等待了3s，重试了5次，还是无法执行

 

   TaskScheduler会降低数据本地化的级别，从NODE_LOCAL降到RACK_LOCAL 

 

   第三步：RACK_LOCAL -->TaskScheduler重新发送task到Worker2中的Executor1中执行。

 

   第四步：当task分配完成之后，task会通过所在Worker的Executor中的BlockManager来获取数据，如果BlockManager发现自己没有数据，那么它会调用getRemote()方法，通过ConnectionManager与原task所在节点的BlockManager中的ConnectionManager先建立连接，然后通过TransferService(网络传输组件)获取数据，通过网络传输回task所在节点（这时候性能大幅下降，大量的网络IO占用资源），计算后的结果返回给Driver。

 

总结：

   TaskScheduler在发送task的时候，会根据数据所在的节点发送task,这时候的数据本地化的级别是最高的，如果这个task在这个Executor中等待了三秒，重试发射了5次还是依然无法执行，那么TaskScheduler就会认为这个Executor的计算资源满了，TaskScheduler会降低一级数据本地化的级别，重新发送task到其他的Executor中执行，如果还是依然无法执行，那么继续降低数据本地化的级别...

 

    现在想让每一个task都能拿到最好的数据本地化级别，那么调优点就是等待时间加长。注意！如果过度调大等待时间，虽然为每一个task都拿到了最好的数据本地化级别，但是我们job执行的时间也会随之延长

1. spark.locality.wait 3s//相当于是全局的，下面默认以3s为准，手动设置了，以手动的为准
2. spark.locality.wait.process
3. spark.locality.wait.node
4. spark.locality.wait.rack
6. newSparkConf.set("spark.locality.wait","100")

参考：http://www.jianshu.com/p/05034a9c8cae