Apache Hadoop YARN (Yet Another Resource Negotiator)是Hadoop的一个关键组件,用于资源管理和作业调度。它是Hadoop生态系统中的第二代资源管理器,通过为应用程序提供灵活的资源管理和作业调度,使得Hadoop能够更好地支持大规模数据处理和分布式计算。

YARN的设计理念是将资源管理和作业调度从Hadoop MapReduce中分离出来,使得Hadoop能够支持其他计算框架,如Apache Spark、Apache Flink等。这种架构的变化带来了更高的灵活性和可扩展性,使得Hadoop可以支持更多的应用场景。

YARN的核心概念是资源管理器(ResourceManager)和节点管理器(NodeManager)。ResourceManager负责整个集群的资源管理和作业调度,而NodeManager负责单个节点上的资源分配和任务执行。

流程图如下所示:

flowchart TD
    A[提交应用程序] -->|1. 请求资源| B[ResourceManager]
    B -->|2. 分配容器| C[NodeManager]
    C -->|3. 执行任务| D[执行任务]
    D -->|4. 报告状态| C
    D -->|5. 完成任务| B

YARN的工作流程如下:

  1. 应用程序提交:用户通过命令行或API提交应用程序的描述信息,包括应用程序的名称、资源需求、启动脚本等。

  2. 请求资源:ResourceManager接收到应用程序的请求后,根据应用程序的资源需求进行资源分配。

  3. 分配容器:ResourceManager根据可用资源和应用程序的需求,向各个NodeManager分配容器(Container),每个容器包含一定的CPU和内存资源。

  4. 执行任务:NodeManager接收到容器分配的请求后,根据应用程序的启动脚本,在容器中启动任务。

  5. 报告状态:任务在执行过程中,会定期向NodeManager报告任务的状态,包括运行进度、错误信息等。

  6. 完成任务:当任务执行完成后,会向NodeManager报告任务完成的状态,NodeManager会将资源释放回ResourceManager。

以下是一个简单的示例,展示了如何使用YARN提交一个Hadoop MapReduce作业:

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat;
import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat;
import org.apache.hadoop.yarn.client.api.YarnClient;
import org.apache.hadoop.yarn.conf.YarnConfiguration;

public class YarnExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Configuration conf = new YarnConfiguration();
        YarnClient yarnClient = YarnClient.createYarnClient();
        yarnClient.init(conf);
        yarnClient.start();

        Job job = Job.getInstance(conf, "Yarn Example");
        job.setJarByClass(YarnExample.class);
        job.setMapperClass(WordCountMapper.class);
        job.setReducerClass(WordCountReducer.class);
        job.setOutputKeyClass(Text.class);
        job.setOutputValueClass(IntWritable.class);

        FileInputFormat.addInputPath(job, new Path("input"));
        FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("output"));

        job.waitForCompletion(true);

        yarnClient.stop();
    }
}

上述示例代码创建了一个名为"Yarn Example"的作业,并设置了作业的输入路径和输出路径。通过job.setMapperClass()job.setReducerClass()方法,我们可以指定作业的Mapper和Reducer类。一旦设置完成,我们可以通过job.waitForCompletion(true)方法提交作业,并等待作业完成。

Apache Hadoop YARN是Hadoop生态系统中的一个重要组件,它提供了灵活的资源管理和作业调度功能,使得Hadoop能够更好地支持大规模数据处理和分布式计算。通过理解YARN的工作原理和使用方法,开发人员可以更好地利用Hadoop的强大功能,实现各种复杂的数据处理任务。