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Apache Spark on K8s的安全幸運快三原始碼開發性和效能優化

前言 Apache Spark是目前最為幸運快三原始碼開發QQ2952777280【話仙原始碼論壇】hxforum.com 流行的大資料計算框架,與Hadoop相比,它是替換MapReduce元件的不二選擇,越來越多的企業正在從傳統的MapReduce作業排程遷移到Spark上來,Spark的生態圈支持者越來越多,當然它出眾的內部API設計,讓它也非常容易和現有既成事實的Hadoop元件(YARN/HDFS)整合。

容器技術的興起,各種分散式的容器編排技術也應運而生,其中的佼佼者包括Apache Mesos和Google發起的Kubernetes,雖然Mesos系出名門(UC Berkely),但是K8s最近1-2年逐漸有拉大領先差距的趨勢。

大資料計算框架,儲存框架和雲端計算容器技術,這兩者在資料中心的技術棧中,早期都是各自獨立發展,並無太大關聯關係,伴隨各自技術生態圈日益成熟,幾個大的技術框架各自領地劃分也非常清楚,大資料計算服務與其他雲端計算服務並無二致,需要統一的資源排程與協調框架,讓它的部署更加方便,資源利用率更加高效;從Mesos或者K8S的角度,作為致力於成為資料中心的OS(作業系統)的資源排程框架,放棄掉資料中心最大的應用場景之一的大資料計算服務,貌似也說不過去,於是,這兩者慢慢也走在了一起。這篇文章,我們來探討它們的重要代表,Apache Spark和K8s,當它們走在一起的時候,會碰到什麼樣的問題,以及社群的最新進展。

Apache Spark的分散式排程框架 回顧歷史,Spark的資源排程器有這麼幾個實現:

Local模式,主要用於Spark應用程式開發除錯使用,畢竟是單機單程序,設定斷點,單步跟蹤都十分方便; Standalone模式,獨佔模式,啟動應用程式時告訴排程器需要多少資源(多少CPU執行緒,多少記憶體),在應用程式的完整生命週期內,獨享資源,哪怕資源閒置也無法分配給其他使用者使用; Yarn模式,Yarn模式本質功能和Standalone沒有太大差別,只不過YARN是Hadoop生態系統中的重要元件,有著更好的多租戶的概念,且有很多其他元件對於YARN的支援很完備,Spark為了和其他Hadoop生態元件共存,支援YARN模式也是大勢所趨;好在YARN發展出了Dynamic Resource Allocation(動態資源分配),讓類似Spark這種大資料計算框架,在部分計算任務結束時就能提前釋放資源,讓給同一叢集中的其它使用者或者程式使用,極大提高了系統資源利用率。 Mesos模式,由於和Spark師出同門,Spark在很早期就已經支援它了,當然Mesos在動態資源分配上也做得比YARN要早,並且支援容器技術,當初的理念是很先進的。 K8s模式,確實Mesos當初的理念是很先進的,但是架不住Google力推Kubernetes,K8s在容器編排和軟體生態建設上,充分發揮了google工程師團隊強大的工程能力,Mesos能提供的功能,基本K8s都能給。 為什麼容器技術(和K8s)對於Spark很重要? 在共享雲端計算平臺多租戶的應用場景下,每個使用者都希望有獨立的,隔離的應用環境,減少彼此呼叫都干擾,比如做Python呼叫時,不同使用者對於Python的版本可能都會有不同要求。容器技術可以為不同使用者和應用構建完全隔離,獨立,可簡單維護的執行環境。這是Hadoop時代的YARN,利用虛擬的資源分配技術所滿足不了的。 YARN是大資料資源排程框架,而資料中心軟體系統往往還包括資料庫服務,web服務,訊息服務等等其它應用程式,讓這些完全不相干的應用友好共存,最大化資源利用率,是資料中心維護者的最大心願,K8s碰巧又是可以完成這一使命的有力候選人。可以參見 《京東如何基於容器技術打造高效能及效率的大資料平臺》 Spark on K8S面臨的問題和調整 作為最為流行的大資料計算框架Apache Spark,與Kubernetes的整合是成為當前比較熱門的話題,這個工作目前是有Google的工程師在力推。除了計算需求以外,大資料還會有大量的資料儲存在HDFS之上,當Kubernetes可以輕易排程Apache Spark,為它提供一個安全可靠的執行隔離環境時,資料在多使用者之間的安全性又變得非常棘手,本文正是探討了兩個話題:如何利用Kerboros這樣的認證體系,打通HDFS和Spark的作業執行的許可權控制;出於效能的考慮,在Spark的Executor Pod如何仍然保持資料本地性排程優化。

具體細節可以參見示說網上的ppt文件: apache_spark_on_k8s_and_hdfs_security