Hadoop 作业调度器主要有三种:FIFO、容量(Capacity Scheduler)和公平(Fair Scheduler)
Apache Hadoop3.1.3 默认的资源调度器是 Capacity Scheduler。
CDH 框架默认调度器是 Fair Scheduler。
一、先进先出调度器(FIFO)
FIFO 调度器(First In First Out):单队列,根据提交作业的先后顺序,先来先服务。
优点:简单易懂;
缺点:不支持多队列,生产环境很少使用;
二、 容量调度器(Capacity Scheduler)
Capacity Scheduler 是 Yahoo 开发的多用户调度器。
1、容量调度器特点
(1)多队列:每个队列可配置一定的资源量,每个队列采用FIFO调度策略。
(2)容量保证:管理员可为每个队列设置资源最低保证和资源使用上限
(3)灵活性:如果一个队列中的资源有剩余,可以暂时共享给那些需要资源的队列,而一旦该队列有新的应用程序提交,则其他队列借调的资源会归还给该队列。
(4)多租户:支持多用户共享集群和多应用程序同时运行。为了防止同一个用户的作业独占队列中的资源,该调度器会对同一用户提交的作业所占资源量进行限定。
2、容量调度器资源分配算法
root
|---queueA 20%
|---queueB 50%
|---queueC 30%
|---ss 50%
|---cls 50%
(1)队列资源分配
从root开始,使用深度优先算法,优先选择资源占用率最低的队列分配资源。
(2)作业资源分配
默认按照提交作业的优先级和提交时间顺序分配资源。
(3)容器资源分配
按照容器的优先级分配资源;如果优先级相同,按照数据本地性原则:
1)任务和数据在同一节点
2)任务和数据在同一机架
3)任务和数据不在同一节点也不在同一机架
三、公平调度器(Fair Scheduler )
Fair Schedulere 是 Facebook 开发的多用户调度器。
1、公平调度器特点
(1)与容量调度器相同点
多队列:支持多队列多作业
容量保证:管理员可为每个队列设置资源最低保证和资源使用上线
灵活性:如果一个队列中的资源有剩余,可以暂时共享给那些需要资源的队列,而一旦该队列有新的应用程序提交,则其他队列借调的资源会归还给该队列。
多租户:支持多用户共享集群和多应用程序同时运行;为了防止同一个用户的作业独占队列中的资源,该调度器会对同一用户提交的作业所占资源量进行限定。
(2)与容量调度器不同点
1) 核心调度策略不同
容量调度器:优先选择资源利用率低的队列
公平调度器:优先选择对资源的缺额比例大的
2)每个队列可以单独设置资源分配方式
容量调度器:FIFO、DRF
公平调度器:FIFO、FAIR、DRF
2、公平调度器——缺额
(1)公平调度器设计目标是:在时间尺度上,所有作业获得公平的资源。某一时刻一个作业应获资源和实际获取资源的差距叫“缺额”
(2)调度器会优先为缺额大的作业分配资源
3、公平调度器队列资源分配方式
4、公平调度器资源分配算法
root
|---queueA 20%
|---queueB 50%
|---queueC 30%
|---ss 50%
|---cls 50%
(1)队列资源分配
需求:集群总资源100,有三个队列,对资源的需求分别是:
queueA-> 20, queueB ->50, queueC -> 30
第一次算:100 / 3 = 33.33
queueA:分33.33 → 多13.33
queueB:分33.33 → 少16.67
queueC:分33.33 → 多3.33
第二次算: (13.33 + 3.33)/ 1 = 16.66
queueA:分20
queueB:分33.33 + 16.66 = 50
queueC:分30
5、公平调度器队列资源分配方式
(1)作业资源分配
(a)不加权 (是 关注点是Job 的个数)
需求:有一条队列总资源12个, 有4个job,对资源的
需求分别是:
job1->1, job2->2 , job3->6, job4->5
第一次算: 12 / 4 = 3
job1: 分3 --> 多2个
job2: 分3 --> 多1个
job3: 分3 --> 差3个
job4: 分3 --> 差2个
第二次算: 3 / 2 = 1.5
job1: 分1
job2: 分2
job3: 分3 --> 差3个 --> 分1.5 --> 最终: 4.5
job4: 分3 --> 差2个 --> 分1.5 --> 最终: 4.5
第n次算: 一直算到没有空闲资源
(b) 加权 ( 关注点是Job 的权重)
需求:有一条队列总资源16,有4个job
对资源的需求分别是:
job1->4 job2->2 job3->10 job4->4
每个job 的权重为:
job1->5 job2->8 job3->1 job4->2
第一次算: 16 / (5+8+1+2) = 1
job1: 分5 --> 多1
job2: 分8 --> 多6
job3: 分1 --> 少9
job4: 分2 --> 少2
第二次算: 7 / (1+2) = 7/3
job1: 分4
job2: 分2
job3: 分1 --> 分7/3(2.33) -->少6.67
job4: 分2 --> 分14/3(4.66) -->多2.66
第三次算:2.66/1=2.66
job1: 分4
job2: 分2
job3: 分1 --> 分2.66/1 --> 分2.66
job4: 分4
第n次算: 一直算到没有空闲资源
(2)DRF
DRF(Dominant Resource Fairness),我们之前说的资源,都是单一标准,例如只考虑内存(也是Yarn默认的情况)。但是很多时候我们资源有很多种,例如内存,CPU,网络带宽等,这样我们很难衡量两个应用应该分配的资源比例。
那么在YARN中,我们用DRF来决定如何调度:
假设集群一共有100 CPU和10T 内存,而应用A需要(2 CPU, 300GB),应用B需要(6 CPU,100GB)。则两个应用分别需要A(2%CPU, 3%内存)和B(6%CPU, 1%内存)的资源,这就意味着A是内存主导的, B是CPU主导的,针对这种情况,我们可以选择DRF策略对不同应用进行不同资源(CPU和内存)的一个不同比例的限制。