Spark 集群概述

本篇博客简述 Spark 集群相关的概念。

概述

Spark 的"集群"不是提供运算服务的，而是一种资源分配的调度器。
执行任务的 Spark 进程作为客户端向"集群"申请资源(运算节点), "集群"分配资源以后，
这个 Spark 进程会分解一些计算工作，并把他们放到这些申请来的资源中运行。

提交给 Spark 执行的工作称做 application(应用)，对应的主程序称作：driver program。
driver program 通过一个叫做 SparkContext 的对象来协调 Spark 集群中不同进程的任务。

具体来说：

1. driver program 向"集群"申请到得运算节点称作 worker node；

2. 一旦申请到 worker node，driver program 会连接这些 worker node, 并在 worker node 上创建(acquire)执行计算的进程(executor);

3. 接下来 driver program 将计算需要的代码和数据发给 executor；

4. 最后 SparkContext 将分解出来的 task(任务) 发送给各个 executor 去执行。

过程如下图所示：

这里有一些注意点：

1. 每个 application 都获得自己独立的 executor 进程，这个executor进程利用多个线程运行多个 task。这样可以保证不同application的隔离性，无论是调度端(driver program 分解各自的 task)，还是执行端(每个executor只跑来自同一个 application 的 task)。不过这也意味着，不同的 application 之间除非借助外部存储系统(例如数据库)，否则是不可以共享数据的。

2. Spark 是不需要知道运行在什么样的 "集群" 上的。Spark 只需要可以创建进程，并且和这些进程通信，无论是运行在什么样的集群上(eg. Mesos/YARN)都可以。

3. driver program 必须在整个生命周期中可以从不同的 executor 接受连接。因此，driver program对于 executor 来说，
   必须是网路可及的。

4. 因为由driver program分解 task，它必须和 worker 节点很接近，最好在同一个局域网。
   如果你不能做到这一点(例如从远程提交 application)，最好开一个 RPC，利用靠近 Spark 集群的机器来运行 driver program

Spark 集群的类型

实现集群的程序称为：集群管理器。目前有三种集群管理器：

• Standalone - 这个集群管理器打包在 spark 的程序里，是最简单的集群管理器。

• Apache Mesos - 一个非常成熟的分布式操作系统，可以用来运行除 Spark 以外的很多系统。

• Hadoop YARN - Hadoop 的 资源管理器。

术语表

术语	解释
Application	在 Spark 上运行的工作， 由 driver program 和 executors 组成
Application jar	包含 Application 代码的 jar 包。在一些应用场景中，jar 需要包含依赖的库。不过永远不要包含 Hadoop 和 Spark 的库
Driver program	运行 Application 的main() 函数的进程，并且 SparkContext 对象在此进程中创建
Cluster manager(集群管理器)	实现集群的资源调度分配的外部程序
Deploy mode	用于区分 driver program 进程在哪里运行。cluster 模式下，driver 在集群中的节点上运行。 client 模式下，driver 在集群以外的地方运行
Worker node	集群中运行程序的节点
Executor	在 worker node 中为 各 Application 创建的进程。它会执行 Application 相关的 task，将它们的数据保存在内存中或磁盘上。
Task	执行具体计算的单元，会被发送给特定的 executor 执行
Job	一个由多个 task 组成的并行计算集，它们生成 Spark 动作(eg. save, collect) 的结果。这个术语会出现在 driver 的日志中
Stage	每个 job 会被分解成更小的 task 的集合，这些集合被称作 stage。它们彼此依赖(就像 MapReduce 中的 map 和 reduce 两个 stage)；这个术语会出现在 driver 的日志中