YARN 的公平共享 (Fair Sharing) 机制是什么?

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YARN 的公平共享 (Fair Sharing) 机制是一种资源调度策略,旨在确保集群中的资源能够公平地分配给不同的应用程序或用户。它通过动态调整资源分配,使得每个应用程序或用户都能获得相对公平的资源份额,避免某些应用程序或用户长时间占用大量资源而导致其他应用程序或用户无法获得足够的资源。

公平共享机制的核心思想是根据当前集群的资源使用情况,动态调整每个应用程序的资源配额。当集群资源紧张时,公平共享机制会减少资源占用较多的应用程序的资源配额,增加资源占用较少的应用程序的资源配额,从而实现资源的公平分配。

本题详细解读

1. 公平共享机制的基本概念

公平共享机制是 YARN 资源调度器中的一种调度策略,主要用于管理集群中的资源分配。它的目标是确保所有提交到集群的应用程序都能获得公平的资源份额,避免某些应用程序独占资源而导致其他应用程序无法正常运行。

2. 公平共享机制的工作原理

公平共享机制通过以下几个步骤来实现资源的公平分配:

  • 资源池划分:YARN 将集群资源划分为多个资源池(Resource Pool),每个资源池可以包含多个应用程序。资源池可以根据用户、组或应用程序类型进行划分。

  • 资源配额分配:每个资源池都有一个资源配额,表示该资源池可以使用的最大资源量。公平共享机制会根据资源池的配额和当前资源使用情况,动态调整每个资源池的资源分配。

  • 动态调整资源分配:当集群资源紧张时,公平共享机制会减少资源占用较多的资源池的资源配额,增加资源占用较少的资源池的资源配额。这样,资源占用较少的应用程序可以获得更多的资源,从而实现资源的公平分配。

  • 资源抢占:在某些情况下,公平共享机制会触发资源抢占(Preemption),即强制回收某些应用程序的资源,分配给其他需要资源的应用程序。资源抢占通常发生在某些应用程序长时间占用大量资源,导致其他应用程序无法获得足够资源的情况下。

3. 公平共享机制的优势

  • 公平性:公平共享机制确保所有应用程序都能获得公平的资源份额,避免资源被少数应用程序独占。

  • 动态调整:公平共享机制能够根据集群资源使用情况动态调整资源分配,适应不同的工作负载。

  • 灵活性:公平共享机制支持多种资源池划分方式,可以根据用户、组或应用程序类型进行灵活配置。

4. 公平共享机制的配置

在 YARN 中,公平共享机制可以通过配置文件进行配置。主要的配置参数包括:

  • yarn.scheduler.fair.allocation.file:指定公平调度器的配置文件路径。

  • yarn.scheduler.fair.preemption:启用或禁用资源抢占功能。

  • yarn.scheduler.fair.user-as-default-queue:是否将用户作为默认的资源池。

通过合理配置这些参数,可以根据实际需求调整公平共享机制的行为,以满足不同场景下的资源调度需求。

5. 公平共享机制的适用场景

公平共享机制适用于以下场景:

  • 多用户共享集群:当多个用户或团队共享同一个集群时,公平共享机制可以确保每个用户或团队都能获得公平的资源份额。

  • 混合工作负载:当集群中运行多种类型的应用程序(如批处理作业和实时作业)时,公平共享机制可以动态调整资源分配,确保每种类型的应用程序都能获得足够的资源。

  • 资源紧张环境:在集群资源紧张的情况下,公平共享机制可以避免某些应用程序独占资源,确保所有应用程序都能正常运行。

通过公平共享机制,YARN 能够有效地管理集群资源,确保资源的公平分配和高效利用。

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