Flink on YARN 共享模式:入门与实践

Apache Flink 是一种流处理框架,广泛应用于大数据实时处理场景。而 YARN 是 Hadoop 的资源管理器,用于管理集群资源。本文将介绍如何在 YARN 环境下使用 Flink 的共享模式,并提供代码示例,帮助读者快速上手。

1. Flink 的共享模式简介

在 Flink 的共享模式下,多个作业可以共享同一个 Flink 集群,这样可以充分利用资源,提高集群的资源利用率。共享模式使用 YARN 作为资源管理器,通过 YARN 的动态资源分配功能,使得资源的使用更加灵活。

2. 环境准备

2.1. Flink 和 YARN 环境搭建

首先,确保你已经在集群中安装了 Hadoop 和 Flink。Flink 的版本需要与 Hadoop 版本兼容。

2.2. 启动 YARN

启动 YARN 资源管理器和节点管理器:

start-dfs.sh
start-yarn.sh

2.3. 上传 Flink 到 HDFS

将 Flink 的二进制文件上传到 HDFS:

hdfs dfs -put /path/to/flink-bin /flink

2.4. 配置 Flink

找到 conf/flink-conf.yaml 文件并作如下配置:

jobmanager.address: <jobmanager-host>
jobmanager.web.port: 8081
yarn.application.id: flink-session

3. 提交作业

现在,我们准备提交一个 Flink 作业到 YARN。以下是一个简单的 WordCount 示例。

3.1. WordCount 示例代码

import org.apache.flink.api.common.functions.FlatMapFunction;
import org.apache.flink.api.java.ExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.api.java.datastream.DataStream;
import org.apache.flink.util.Collector;

public class WordCount {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        final ExecutionEnvironment env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        DataStream<String> text = env.readTextFile("hdfs://<your-hdfs-path>/input.txt");
        DataStream<Tuple2<String, Integer>> counts = text
            .flatMap(new Tokenizer())
            .keyBy(0)
            .sum(1);

        counts.writeAsText("hdfs://<your-hdfs-path>/output.txt");
        env.execute("WordCount Example");
    }

    public static final class Tokenizer implements FlatMapFunction<String, Tuple2<String, Integer>> {
        @Override
        public void flatMap(String value, Collector<Tuple2<String, Integer>> out) {
            for (String word : value.split("\\s")) {
                out.collect(new Tuple2<>(word, 1));
            }
        }
    }
}

3.2. 提交作业的命令

使用以下命令在 YARN 上提交作业:

bin/flink run -m yarn-cluster -c your.pkg.WordCount /path/to/yourflinkjob.jar

4. 共享模式的优点

在 YARN 的共享模式下,多个 Flink 作业可以共用集群的资源。这种模式减少了资源浪费。例如,在运行低流量作业时,可以将其与其他高流量作业共存,以利用未使用的资源。

4.1. 资源利用率

以下是共享资源利用率的饼状图,展示了不同类型作业的资源占用情况:

pie
    title 资源利用率
    "高流量作业": 70
    "低流量作业": 30

5. YARN 和 Flink 的关系

在 Flink 和 YARN 的结构中,YARN 作为资源管理器,为 Flink 提供资源。Flink 作业通过 YARN 来申请和释放资源。以下是 Flink 和 YARN 的关系图:

erDiagram
    YARN {
        string applicationId "应用程序ID"
        string resourceManager "资源管理器"
        string nodeManager "节点管理器"
    }
    Flink {
        string jobId "作业ID"
        string taskManager "任务管理器"
        string jobManager "作业管理器"
    }
    YARN ||--|| Flink : manages

6. 总结

在本文中,我们介绍了如何使用 Flink 和 YARN 共享模式来实现高效的资源利用。通过简单的 WordCount 示例代码,希望帮助读者能够快速上手 Flink 作业的提交和管理。此外,我们也讨论了共享模式的优点,并使用了饼状图和关系图来可视化资源的使用情况。

最后,使用 Flink on YARN 的共享模式,可以大幅度提高计算资源的使用效率,是大数据处理过程中的一种重要实践。