Checkpoint与Barrier

Flink是一个有状态的流处理框架,因此需要对状态做持久化,Flink定期保存状态数据到存储空间上,故障发生后从之前的备份中恢复,这个过程被称为Checkpoint机制。而Checkpoint为Flink提供了Exactly-Once的投递保障。

流处理是一个数据不断输入的过程,为了更好更方便的快照,需要将数据进行分批分段;而Barrier(栅栏)就是做这个事情,它将数据流分段,在进行Checkpoint的时候Flink会在数据流源头处周期性地注入Barrier,这些Barrier会作为数据流的一部分,一起流向下游节点并且不影响正常的数据流。Barrier的作用是将无界数据流从时间上切分成多个窗口,每个窗口对应一系列连续的快照中的一个,每个Barrier都带有一个快照ID,一个Barrier生成之后,在这之前的数据都进入此快照,在这之后的数据则进入下一个快照。

如图所示,当ID为n的Checkpoint Barrier到达每个算子后,表示要对n-1和n之间状态更新做Snapshot。

Connector与端到端的Exactly-Once保障

一个完整的Flink作业包括Source和Sink两大模块,Source和Sink肩负着Flink与外部系统进行数据交互的重要功能,它们又被称为外部连接器(Connector)。

Flink的Checkpoint过程保证了一个作业内部的数据一致性,主要是因为Flink对如下两类数据做了备份。

  • 作业中每个算子的状态。
  • 输入数据的偏移量Offset。

端到端的Exactly-Once问题是分布式系统领域最具挑战性的问题之一,很多系统都在试图攻克这个问题。在这个问题上,Flink内部状态的一致性主要依赖Checkpoint机制,外部交互的一致性主要依赖Source和Sink提供的功能。Source需要支持重发功能,Sink需要采用一定的数据写入技术,比如幂等写或事务写。

Source重发

对于Source重发功能,如图7-1所示,只要我们记录了输入的偏移量Offset,作业重启后数据发送方根据该Offset重新开始发送数据即可。Kafka的Producer除了发送数据,还能将数据持久化写到日志文件中。如果下游作业重启,Kafka Producer根据下游作业提供的Offset,从持久化的日志文件中定位到数据,可以重新开始向下游作业发送数据。

Sink幂等写

幂等写(Idempotent Write)是指,任意多次向一个系统写入数据,只对目标系统产生一次结果影响。

事务(Transaction)是数据库系统所要解决的核心问题。Flink借鉴了数据库中的事务处理技术,同时结合自身的Checkpoint机制来保证Sink只对外部输出产生一次影响。

简单概括,Flink的事务写(Transaction Write)是指,Flink先将待输出的数据保存下来,暂时不向外部系统提交;等到Checkpoint结束,Flink上、下游所有算子的数据都一致时,将之前保存的数据全部提交到外部系统。换句话说,只有经过Checkpoint确认的数据才向外部系统写入。如图所示,在数据重发的例子中,如果使用事务写,那只把时间戳3之前的输出提交到外部系统,时间戳3以后的数据(例如时间戳5和8生成的数据)先被写入缓存,等得到确认后,再一起提交到外部系统。这就避免了时间戳5的数据多次产生输出,并多次提交到外部系统。

在事务写的具体实现上,Flink目前提供了两种方式:预写日志(Write-Ahead-Log,WAL)和两阶段提交(Two-Phase-Commit,2PC)。这两种方式也是很多数据库和分布式系统实现事务时经常采用的方式,Flink根据自身的条件对这两种方式做了适应性调整。这两种方式的主要区别在于:Write-Ahead-Log方式使用Operator State缓存待输出的数据;如果外部系统自身支持事务,比如Kafka,就可以使用Two-Phase-Commit方式,待输出数据被缓存在外部系统。

聊聊Flink必知必会(二)的更多相关文章

  1. 《SQL必知必会》学习笔记二)

    <SQL必知必会>学习笔记(二) 咱们接着上一篇的内容继续.这一篇主要回顾子查询,联合查询,复制表这三类内容. 上一部分基本上都是简单的Select查询,即从单个数据库表中检索数据的单条语 ...

  2. MySql必知必会实战练习(二)数据检索

    在上篇博客MySql必知必会实战练习(一)表创建和数据添加中完成了各表的创建和数据添加,下面进行数据检索和过滤操作. 1. Select子句使用顺序 select--->DISTINCT---& ...

  3. Elasticsearch必知必会的干货知识二:ES索引操作技巧

    该系列上一篇文章<Elasticsearch必知必会的干货知识一:ES索引文档的CRUD> 讲了如何进行index的增删改查,本篇则侧重讲解说明如何对index进行创建.更改.迁移.查询配 ...

  4. Android程序员必知必会的网络通信传输层协议——UDP和TCP

    1.点评 互联网发展至今已经高度发达,而对于互联网应用(尤其即时通讯技术这一块)的开发者来说,网络编程是基础中的基础,只有更好地理解相关基础知识,对于应用层的开发才能做到游刃有余. 对于Android ...

  5. 迈向高阶:优秀Android程序员必知必会的网络基础

    1.前言 网络通信一直是Android项目里比较重要的一个模块,Android开源项目上出现过很多优秀的网络框架,从一开始只是一些对HttpClient和HttpUrlConnection简易封装使用 ...

  6. 脑残式网络编程入门(三):HTTP协议必知必会的一些知识

    本文原作者:“竹千代”,原文由“玉刚说”写作平台提供写作赞助,原文版权归“玉刚说”微信公众号所有,即时通讯网收录时有改动. 1.前言 无论是即时通讯应用还是传统的信息系统,Http协议都是我们最常打交 ...

  7. Visual Studio 使用及调试必知必会

    原文:Visual Studio 使用及调试必知必会   一:C# CODING 技巧 1:TODO 然后 CTRL + W + T,打开任务列表,选中 Comments,就会显示所有待做的任务 2: ...

  8. mysql必知必会

    春节放假没事,找了本电子书mysql必知必会敲了下.用的工具是有道笔记的markdown文档类型. 下面是根据大纲已经敲完的章节,可复制到有道笔记的查看,更美观. # 第一章 了解SQL## 什么是S ...

  9. python网络爬虫,知识储备,简单爬虫的必知必会,【核心】

    知识储备,简单爬虫的必知必会,[核心] 一.实验说明 1. 环境登录 无需密码自动登录,系统用户名shiyanlou 2. 环境介绍 本实验环境采用带桌面的Ubuntu Linux环境,实验中会用到桌 ...

  10. crypto必知必会

    crypto必知必会 最近参加了个ctf比赛,在i春秋,南邮方面刷了一些crypto密码学题目,从中也增长了不少知识,在此关于常见的密码学知识做个小总结! Base编码 Base编码中用的比较多的是b ...

随机推荐

  1. Delphi 论文阅读 Delphi: A Cryptographic Inference Service for Neural Networks

    摘要 许多公司为用户提供神经网络预测服务,应用范围广泛.然而,目前的预测系统会损害一方的隐私:要么用户必须将敏感输入发送给服务提供商进行分类,要么服务提供商必须将其专有的神经网络存储在用户的设备上.前 ...

  2. 刷爆 LeetCode 周赛 339,贪心 / 排序 / 拓扑排序 / 平衡二叉树

    本文已收录到 AndroidFamily,技术和职场问题,请关注公众号 [彭旭锐] 提问. 大家好,我是小彭. 上周末是 LeetCode 第 339 场周赛,你参加了吗?这场周赛覆盖的知识点比较少, ...

  3. Android ViewGroup的事件分发机制-源码分析

    为了更好的理解ViewGroup的事件分发机制,我们在自定义一个MyLinerLayout. public class MyLinearLayout extends LinearLayout { pr ...

  4. .NET无侵入自动化探针原理和主流实现

    前言 最近,我在微信公众号和博客园分享了一篇关于.NET微服务系统迁移至.NET 6.0的故事的文章,引起了许多读者的关注.其中,许多人对基于 OpenTelemetry .NET 的观测指标和无侵入 ...

  5. Docker认识、Docker安装

    一.免费版和企业版 Docker-CE指Docker社区版,由社区维护和提供技术支持,为免费版本,适合个人开发人员和小团队使用. Docker-EE指Docker企业版,为收费版本,由售后团队和技术团 ...

  6. java指定时间失效Calendar

    获取第二天的1:30的毫秒数 public static Long getEveryDayTime() { Calendar calendar = Calendar.getInstance(); ca ...

  7. 手记系列之四 ----- 关于使用MySql的经验

    前言 本篇文章主要介绍的关于本人在使用MySql记录笔记的一些使用方法和经验,温馨提示,本文有点长,约1.5w字,几十张图片,建议收藏查看. 一.MySql安装 下载地址:https://dev.my ...

  8. 基于.Net5+Vue+iView前后端分离通用权限开源系统

    在Github上,.Net通用的权限框架非常多,功能也都比较强大,但是对于很多初学者来说,想要从零学习框架的搭建,就比较困难了. 所以,今天给大家推荐一套比较简单的前后端分离通用权限系统. 项目简介 ...

  9. 基于ORB-SLAM3库搭建SLAM系统

    参考资料 ORB-SLAM3配置及安装教程 ORB-SLAM3配置安装及运行 环境配置 Win 11pro VMware 17Pro Ubuntu 18.04 Eigen3 Pangolin Open ...

  10. 2022-12-28:有n个黑白棋子,它们的一面是黑色,一面是白色, 它们被排成一行,位置0~n-1上。一开始所有的棋子都是黑色向上, 一共有q次操作,每次操作将位置标号在区间[L,R]内的所有棋子翻

    2022-12-28:有n个黑白棋子,它们的一面是黑色,一面是白色, 它们被排成一行,位置0~n-1上.一开始所有的棋子都是黑色向上, 一共有q次操作,每次操作将位置标号在区间[L,R]内的所有棋子翻 ...