如何优化 Apache Spark 应用程序中的 shuffle 溢出

Posted 2023-03-23

【中文标题】如何优化 Apache Spark 应用程序中的 shuffle 溢出

【英文标题】：How to optimize shuffle spill in Apache Spark application

【发布时间】：2015-08-28 03:33:20

【问题描述】：

我正在运行一个包含 2 个工作人员的 Spark 流应用程序。 应用程序具有连接和联合操作。

所有批次都成功完成，但注意到 shuffle 溢出指标与输入数据大小或输出数据大小不一致（溢出内存超过 20 次）。

请在下图中找到火花阶段的详细信息：

研究了一下，发现

当没有足够的内存用于随机播放数据时，会发生随机播放溢出。

Shuffle spill (memory) - 溢出时内存中数据的反序列化形式的大小

shuffle spill (disk) - 溢出后磁盘上数据的序列化形式的大小

由于反序列化数据比序列化数据占用更多空间。所以，Shuffle 溢出（内存）更多。

注意到这个溢出内存大小对于大量输入数据来说非常大。

我的查询是：

这种溢出是否会显着影响性能？

如何优化这种内存和磁盘溢出？

是否有任何 Spark 属性可以减少/控制这种巨大的溢出？

【问题讨论】：

@mitchus 部分是的，我只是增加了任务的数量并为随机播放分配了更多的内存。另外，我已经优化了我的代码以压缩数据结构大小......

【参考方案1】：

学习调整 Spark 的性能需要大量的调查和学习。有一些很好的资源，包括this video。 Spark 1.4 在界面中有一些更好的诊断和可视化功能，可以为您提供帮助。

总而言之，当阶段结束时 RDD 分区的大小超过 shuffle 缓冲区可用的内存量时，就会发生溢出。

你可以：

手动repartition()您的前一个阶段，以便您从输入中获得更小的分区。 通过增加执行程序进程中的内存来增加随机缓冲区 (spark.executor.memory) 通过增加分配给它的执行程序内存的比例 (spark.shuffle.memoryFraction) 从默认值 0.2 增加随机缓冲区。你需要回馈spark.storage.memoryFraction。 通过降低工作线程 (SPARK_WORKER_CORES) 与执行程序内存的比率来增加每个线程的 shuffle 缓冲区

如果有专家在听，我很想了解更多关于 memoryFraction 设置如何相互作用及其合理范围的信息。

【讨论】：

重新分区可以洗牌不必要的数据，内部使用合并它使用组合器，所以尽量减少洗牌。

@VenuAPositive 我认为他建议重新分区到更多分区而不是更少。如果他要减少分区，那么合并将是有意义的。

spark.shuffle.memoryFraction 自 spark 1.5 起不再使用，除非您启用旧模式。见：spark.apache.org/docs/latest/configuration.html

这个答案（虽然有用）并没有真正解决为什么洗牌溢出比洗牌读取大得多的问题。

【参考方案2】：

要添加到上述答案，您还可以考虑将分区的默认数量 (spark.sql.shuffle.partitions) 从 200（发生随机播放时）增加到将导致大小接近 hdfs 块大小的分区（即 128mb 到 256mb）

如果您的数据有偏差，请尝试对键加盐等技巧以增加并行度。

阅读本文以了解 Spark 内存管理：

https://0x0fff.com/spark-memory-management/

https://www.tutorialdocs.com/article/spark-memory-management.html