YARN（Yet Another Resource Negotiator）是Hadoop生态系统中的资源管理框架，其核心组件包括ResourceManager、NodeManager和ApplicationMaster。本文将重点探讨NodeManager的职责、内部结构以及其在YARN架构中的作用。
一、NodeManager的职责
NodeManager是YARN架构中的关键组件，负责管理单个节点上的资源和任务执行。以下是NodeManager的主要职责：
响应客户端和ApplicationMaster的请求
NodeManager负责响应客户端和ApplicationMaster的请求，例如启动任务容器、管理容器的生命周期等。
与ResourceManager通信
NodeManager定期向ResourceManager汇报节点状态和容器状态，同时接收来自ResourceManager的指令，例如启动或终止容器。
容器管理
NodeManager负责管理容器的生命周期，包括启动、监控和终止容器，确保容器的资源使用符合分配的配额。
资源隔离与控制
NodeManager通过Linux的namespace和cgroup技术，确保容器之间的资源隔离，限制容器的资源使用（如CPU、内存等）。
日志管理
NodeManager提供日志服务，允许用户查询容器运行期间生成的日志。即使容器结束运行，日志也可以通过Timeline服务进行查询。
二、NodeManager的内部结构
NodeManager的内部结构可以分为以下几个主要模块：
NodeStatusUpdater
NodeStatusUpdater负责定期向ResourceManager汇报节点状态，包括节点的健康状态、容器状态等。同时，它也会接收来自ResourceManager的指令，例如清理或终止容器。
RPC服务器
RPC（Remote Procedure Call）是Hadoop中常用的通信方式，NodeManager通过RPC服务器接收来自ApplicationMaster和ResourceManager的请求。这些请求会被传递给容器管理器中的各个服务模块。
容器管理器
容器管理器是NodeManager的核心模块，负责管理容器的生命周期。它包括以下几个子模块：
- 容器监视：监控容器的运行状态，确保容器的资源使用符合配额。
- 本地化资源服务：管理容器运行所需的资源，例如从HDFS下载作业所需的文件或配置。
- 容器控制：启动或终止容器，确保容器的隔离性和资源限制。
- 日志服务：提供日志查询功能，支持用户查看容器运行期间生成的日志。
- 事件分发：处理外部请求生成的事件，并将事件分发给对应的状态机。
健康检测
NodeManager定期检测自身的健康状态，确保节点正常运行。如果节点出现故障，ResourceManager会将任务调度到其他健康的节点。
Web服务
NodeManager提供Web界面，允许用户通过浏览器查看节点状态、容器状态和日志信息。
三、NodeManager与ResourceManager的交互
NodeManager与ResourceManager之间的交互是YARN架构的核心。以下是两者的主要交互方式：
资源请求与分配
ApplicationMaster向ResourceManager请求资源，ResourceManager根据集群资源情况分配资源，并将分配结果通知NodeManager。
任务启动与终止
ApplicationMaster通过NodeManager启动或终止任务容器。NodeManager负责执行容器的启动和终止操作。
状态汇报
NodeManager定期向ResourceManager汇报节点状态和容器状态，帮助ResourceManager进行资源调度和故障恢复。
四、本地化资源管理
NodeManager的本地化资源管理模块负责管理容器运行所需的资源。以下是其主要功能：
资源下载
NodeManager在启动容器时，会从HDFS下载作业所需的文件或配置。这些资源包括作业的JAR包、配置文件、二方库或三方库等。
资源复用
如果多个任务使用相同的资源，NodeManager会复用已下载的资源，避免重复下载，从而提高资源利用率。
资源清理
当任务结束或资源不再需要时，NodeManager会及时清理资源，释放磁盘空间。
五、容器执行器
容器执行器是NodeManager中负责容器启动和资源隔离的核心模块。以下是其主要功能：
容器启动
容器执行器通过系统调用启动容器，确保容器的资源使用符合分配的配额。
资源隔离
容器执行器使用Linux的namespace和cgroup技术，确保容器之间的资源隔离。
资源限制
容器执行器限制容器的资源使用，例如内存、CPU等。如果容器超出资源限制，容器执行器会终止容器。
六、FAQ
以下是关于NodeManager的常见问题及答案：
问题 答案
1. NodeManager的主要职责是什么？ NodeManager负责管理单个节点上的资源和任务执行，包括响应客户端和ApplicationMaster的请求、与ResourceManager通信、容器管理、资源隔离与控制、日志管理等。
2. NodeManager如何与ResourceManager通信？ NodeManager通过NodeStatusUpdater定期向ResourceManager汇报节点状态和容器状态，同时接收来自ResourceManager的指令，例如启动或终止容器。
3. 什么是本地化资源管理？ 本地化资源管理是NodeManager中负责管理容器运行所需资源的模块，包括资源下载、资源复用和资源清理等功能。
4. 容器执行器的作用是什么？ 容器执行器负责容器的启动、资源隔离和资源限制，确保容器的资源使用符合分配的配额。
5. NodeManager如何管理日志？ NodeManager提供日志服务，允许用户查询容器运行期间生成的日志。即使容器结束运行，日志也可以通过Timeline服务进行查询。
七、代码示例
以下是NodeManager与ResourceManager通信的代码示例：
// NodeManager向ResourceManager汇报节点状态
public class NodeStatusUpdater {
public void reportNodeStatus(NodeStatus nodeStatus) {
// 发送节点状态给ResourceManager
ResourceManager.getInstance().updateNodeStatus(nodeStatus);
}
}
以下是容器启动的代码示例：
// 容器执行器启动容器
public class ContainerExecutor {
public void startContainer(Container container) {
// 启动容器并设置资源限制
container.start();
container.setResourceLimits();
}
}
以下是本地化资源管理的代码示例：
// 本地化资源服务下载资源
public class LocalizationService {
public void downloadResource(String resourcePath) {
// 从HDFS下载资源
HDFS.getInstance().download(resourcePath);
}
}
通过本文的解析，读者可以全面了解YARN架构中NodeManager的职责、内部结构及其与ResourceManager的交互方式。希望本文能帮助读者更好地理解YARN的工作原理。