Spark概述及集群部署

Posted 2020-12-05 jifengblog

Spark概述

 

什么是Spark

（官网：http://spark.apache.org）

 

 

Spark是一种快速、通用、可扩展的大数据分析引擎，2009年诞生于加州大学伯克利分校AMPLab，2010年开源，2013年6月成为Apache孵化项目，2014年2月成为Apache顶级项目。目前，Spark生态系统已经发展成为一个包含多个子项目的集合，其中包含SparkSQL、Spark Streaming、GraphX、MLlib等子项目，Spark是基于内存计算的大数据并行计算框架。Spark基于内存计算，提高了在大数据环境下数据处理的实时性，同时保证了高容错性和高可伸缩性，允许用户将Spark部署在大量廉价硬件之上，形成集群。Spark得到了众多大数据公司的支持，这些公司包括Hortonworks、IBM、Intel、Cloudera、MapR、Pivotal、百度、阿里、腾讯、京东、携程、优酷土豆。当前百度的Spark已应用于凤巢、大搜索、直达号、百度大数据等业务；阿里利用GraphX构建了大规模的图计算和图挖掘系统，实现了很多生产系统的推荐算法；腾讯Spark集群达到8000台的规模，是当前已知的世界上最大的Spark集群。

为什么要学Spark

Spark是一个开源的类似于Hadoop MapReduce的通用的并行计算框架，Spark基于map reduce算法实现的分布式计算，拥有Hadoop MapReduce所具有的优点；但不同于MapReduce的是Spark中的Job中间输出和结果可以保存在内存中，从而不再需要读写HDFS，因此Spark能更好地适用于数据挖掘与机器学习等需要迭代的map reduce的算法。

Spark是MapReduce的替代方案，而且兼容HDFS、Hive，可融入Hadoop的生态系统，以弥补MapReduce的不足。

 

Spark特点

快

与Hadoop的MapReduce相比，Spark基于内存的运算要快100倍以上，基于硬盘的运算也要快10倍以上。Spark实现了高效的DAG执行引擎，可以通过基于内存来高效处理数据流。

 

 

易用

Spark支持Java、Python和Scala的API，还支持超过80种高级算法，使用户可以快速构建不同的应用。而且Spark支持交互式的Python和Scala的shell，可以非常方便地在这些shell中使用Spark集群来验证解决问题的方法。

 

 

通用

Spark提供了统一的解决方案。Spark可以用于批处理、交互式查询（Spark SQL）、实时流处理（Spark Streaming）、机器学习（Spark MLlib）和图计算（GraphX）。这些不同类型的处理都可以在同一个应用中无缝使用。Spark统一的解决方案非常具有吸引力，毕竟任何公司都想用统一的平台去处理遇到的问题，减少开发和维护的人力成本和部署平台的物力成本。

兼容性

Spark可以非常方便地与其他的开源产品进行融合。比如，Spark可以使用Hadoop的YARN和Apache Mesos作为它的资源管理和调度器，器，并且可以处理所有Hadoop支持的数据，包括HDFS、HBase和Cassandra等。这对于已经部署Hadoop集群的用户特别重要，因为不需要做任何数据迁移就可以使用Spark的强大处理能力。Spark也可以不依赖于第三方的资源管理和调度器，它实现了Standalone作为其内置的资源管理和调度框架，这样进一步降低了Spark的使用门槛，使得所有人都可以非常容易地部署和使用Spark。此外，Spark还提供了在EC2上部署Standalone的Spark集群的工具。

 

 

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Spark集群安装

下载spark安装包

        下载地址spark官网：http://spark.apache.org/downloads.html

这里我们使用 spark-2.0.2-bin-hadoop2.7版本.

 

 

规划安装目录

/opt/bigdata

解压安装包

tar -zxvf spark-2.0.2-bin-hadoop2.7.tgz

 

重命名目录

    

mv spark-2.0.2-bin-hadoop2.7 spark

 

 

修改配置文件

配置文件目录在 /opt/bigdata/spark/conf

• vi  spark-env.sh 修改文件(先把spark-env.sh.template重命名为spark-env.sh)

 

#配置java环境变量
export JAVA_HOME=/opt/bigdata/jdk1.7.0_67

#指定spark老大Master的IP
export SPARK_MASTER_HOST=hdp-node-01

#指定spark老大Master的端口
export SPARK_MASTER_PORT=7077

 

• vi  slaves 修改文件(先把slaves.template重命名为slaves)

hdp-node-02
hdp-node-03

 

 

 

拷贝配置到其他主机

通过scp 命令将spark的安装目录拷贝到其他机器上

scp -r /opt/bigdata/spark hdp-node-02:/opt/bigdata
scp -r /opt/bigdata/spark hdp-node-03:/opt/bigdata

 

 

配置spark环境变量

将spark添加到环境变量,添加以下内容到 /etc/profile

export SPARK_HOME=/opt/bigdata/spark
export PATH=$PATH:$SPARK_HOME/bin

 

注意最后 source /etc/profile  刷新配置

 

启动spark

#在主节点上启动spark

 

/opt/bigdata/spark/sbin/start-all.sh

 

  

停止spark

#在主节点上停止spark集群

/opt/bigdata/spark/sbin/stop-all.sh

 

spark的web界面

正常启动spark集群后，可以通过访问 http://hdp-node-01:8080,查看spark的web界面，查看相关信息。spark的web界面

 

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Spark HA高可用部署

高可用部署说明

Spark Standalone集群是Master-Slaves架构的集群模式，和大部分的Master-Slaves结构集群一样，存在着Master单点故障的问题。如何解决这个单点故障的问题，Spark提供了两种方案：

（1）基于文件系统的单点恢复(Single-Node Recovery with Local File System)。

      主要用于开发或测试环境。当spark提供目录保存spark Application和worker的注册信息，并将他们的恢复状态写入该目录中，这时，一旦Master发生故障，就可以通过重新启动Master进程（sbin/start-master.sh），恢复已运行的spark Application和worker的注册信息。

（2）基于zookeeper的Standby Masters(Standby Masters with ZooKeeper)。

      用于生产模式。其基本原理是通过zookeeper来选举一个Master，其他的Master处于Standby状态。将spark集群连接到同一个ZooKeeper实例并启动多个Master，利用zookeeper提供的选举和状态保存功能，可以使一个Master被选举成活着的master，而其他Master处于Standby状态。如果现任Master死去，另一个Master会通过选举产生，并恢复到旧的Master状态，然后恢复调度。整个恢复过程可能要1-2分钟。

基于zookeeper的Spark HA高可用集群部署

该HA方案使用起来很简单，首先需要搭建一个zookeeper集群，然后启动zooKeeper集群，最后在不同节点上启动Master。具体配置如下：

(1)vim spark-env.sh

注释掉export SPARK_MASTER_HOST=hdp-node-01

(2)在spark-env.sh添加SPARK_DAEMON_JAVA_OPTS，内容如下：

export SPARK_DAEMON_JAVA_OPTS="-Dspark.deploy.recoveryMode=ZOOKEEPER  -Dspark.deploy.zookeeper.url=hdp-node-01:2181,hdp-node-02:2181,hdp-node-03:2181  -Dspark.deploy.zookeeper.dir=/spark"

 

spark.deploy.recoveryMode：恢复模式（Master重新启动的模式）参数说明

　　　　　　　　　　　　　　有三种：(1)ZooKeeper (2) FileSystem (3)NONE

spark.deploy.zookeeper.url：ZooKeeper的Server地址

spark.deploy.zookeeper.dir：保存集群元数据信息的文件、目录。

包括Worker，Driver和Application。

注意：

    在普通模式下启动spark集群，只需要在主机上面执行start-all.sh 就可以了。

    在高可用模式下启动spark集群，先需要在任意一台节点上启动start-all.sh命令。然后在另外一台节点上单独启动master。命令start-master.sh。

   

Spark角色介绍

Spark是基于内存计算的大数据并行计算框架。因为其基于内存计算，比Hadoop中MapReduce计算框架具有更高的实时性，同时保证了高效容错性和可伸缩性。从2009年诞生于AMPLab到现在已经成为Apache顶级开源项目，并成功应用于商业集群中，学习Spark就需要了解其架构。

Spark架构图如下：

 

 

 

Spark架构使用了分布式计算中master-slave模型，master是集群中含有master进程的节点，slave是集群中含有worker进程的节点。

• Driver Program ：运?main函数并且新建SparkContext的程序。
• Application：基于Spark的应用程序，包含了driver程序和集群上的executor。
• Cluster Manager：指的是在集群上获取资源的外部服务。目前有三种类型

（1）Standalone: spark原生的资源管理，由Master负责资源的分配

（2）Apache Mesos:与hadoop MR兼容性良好的一种资源调度框架

（3）Hadoop Yarn: 主要是指Yarn中的ResourceManager

• Worker Node： 集群中任何可以运行Application代码的节点，在Standalone模式中指的是通过slaves文件配置的Worker节点，在Spark on Yarn模式下就是NodeManager节点
• Executor：是在一个worker node上为某应?启动的?个进程，该进程负责运?任务，并且负责将数据存在内存或者磁盘上。每个应?都有各自独立的executor。
• Task ：被送到某个executor上的工作单元。