Yarn平滑下线节点（Graceful Decommission）

• 一、背景
  
• 二、概述
  
• 三、下线流程与原理
  
  
  
  • 1.读取待下线节点列表
    
  • 2.判断节点下线模式
    
  • 3.设置超时时间
    
  • 4.RMNode 处理下线事件
    
  • 5.监控节点的状态、下线节点
    
  
  
• 四、相关的Yarn集群配置
  

 
一、背景

      接手部门 Hadoop 和 Flink 集群半年了，一直忙着上云的事儿，很少有时间去琢磨运维的事儿。上完云之后，老板着重强调要稳定，尤其是 Flink 集群，稳定性是实时任务最重要的指标。因为我们是 Flink on Yarn 的模式，Yarn 的节点上线和下线其实就是两行命令的事儿，但是 Flink 集群就不能这么做了。
      我们的机器配置比较高，一台机器上可能跑着上百个 Flink 任务的 Taskmanager 或 JobManager，直接把 NodeManager 节点摘掉，影响的任务太多，风险就比较大，所以老板让我调研一下如何把下线节点做到对业务方的影响无感，把风险降到最低。
      在查阅了一番的资料之后，找到了相对好一点的办法：先把机器从 Yarn 上 Graceful Decommisson，然后逐个 kill 这台机器上任务的 task。这种做法的好处在于：第一，下线期间，不会有新的 Container 分配到这台机器上；第二，逐个 kill 让风险可控，有一个 Buffer。
二、概述

  Yarn 集群的扩容非常简单，只需要在新的机器节点上，运行 NodeManager 服务，Yarn 会自动完成节点注册，资源检测等操作，然后在该节点上运行任务。除了易于扩容，Yarn 还支持通过下线 (Decommission）节点的方式实现弹性缩容。Yarn节点有两种下线方式：
  一个是正常的 DECOMMISSIOIN 方式，直接在节点上关闭 NodeManager 服务，这种方式会导致运行在该节点上的所有 container 全部 failover。
  另一种更优雅的方式 GRACEFUL_DECOMMISSION，不会直接关闭 NodeManager 服务，而是会尽可能地降低对运行中的任务的影响。节点处于下线流程期间，ResourceManager 不会向这些节点调度新的 container，并等待正在运行的 container 都结束（或者达到指定的超时时间），才会将节点标记为 Decommission 状态，将其从集群中删除。
三、下线流程与原理

#节点下线命令
yarn rmadmin -refreshNodes [-g [timeout in seconds] -client|server]

1.读取待下线节点列表

  首先需要在集群配置文件中指定需要下线的节点列表，如果每个节点下线的超时时间不同，还需要额外对每个节点配置单独的超时时间，然后使用上述节点下线命令。
  使用上述命令后，ResourceManager 中的 NodeListManager 组件会读取待下线节点列表文件（目前该文件只支持文本或者xml格式），具体来说，如果想要实现每个节点单独配置下线超时时间，那么该文件必须是 xml 格式。
2.判断节点下线模式

  读取到需要下线的所有节点Host之后，Yarn 会按照命令中指定的模式处理下线：client 或 server 模式。
  这两种模式的区别在于，超时时间配置生效的优先级和超时时间处理的对象。

• 在 server 模式下，优先级是 待下线列表文件 > 下线命令 > yarn配置；在 client 模式下，只有下线命令中指定的超时时间会生效。
  
• 在 client 模式下， client 会处于阻塞状态来追踪是否达到超时时间；而 server 模式下，该工作由 ResourceManager 完成。
  

3.设置超时时间

  读取到有效的超时时间后，NodeListManager 会给每个 RMNode 设置单独的超时时间。这个超时时间也可以通过再次使用上述命令的方式进行动态调整，重复使用上述命令并不会重置超时时间，只会影响节点是否超时的判断。
  比如说，在 1:00 设置了某个节点2小时后（即3:00）下线，如果在 2:00 的时候，再次使用该命令设置该节点的超时时间为3小时，那么此时该节点的下线时间会是 4:00 而不是 5:00，过去的这1个小时的时间并不会被重置。如果这个时候再将超时时间设置为1小时，下线时间就会是2:00，那么该节点将立即下线。
4.RMNode 处理下线事件

  在收到 GRACEFUL_DECOMMISSION 指令后，RMNode 会保存指定的超时时间，并更新节点指标，保留其总的资源容量信息，并切换到待下线（DECOMMISSIONING）状态。处于该状态的 RMNode 会定期动态地更新资源情况，防止因为集群可用资源不足，scheduler 将新的 container 分配到将下线节点上。
5.监控节点的状态、下线节点

  在收到 GRACEFUL_DECOMMISSION 指令后，Yarn 会启动一个组件 DecommissioningNodeWatcher 来自动地异步监控待下线（DECOMMISSIONING）节点的状态。待下线节点的 NodeManager 进程会定期发送心跳，来报告其上所有运行的 container 的最新运行状态，DecommissioningNodeWatcher 会监控这些 container 的状态，并在所有的 container 运行完成后，通知 NodeManager 关闭，并将该节点切换为已下线（DECOMMISSIONED）状态。
  由于在 MapReduce 任务中，即使一个节点上所有的 container 都运行完了，它仍然会为 reducer 提供 map 的输出数据，在这种情况下，Yarn 的 GRACEFUL_DECOMMISSION 机制会保留这些待下线节点（即使该节点上所有 container 都运行完了），直到所有涉及的任务都运行结束。
  但是某些任务可能会长时间运行，这就会导致待下线节点上的 container 一直无法运行完成，或者即使运行完了也需要读取数据而无法下线节点。而超时时间的作用就是，只要达到超时时间，不管 container 或者任务有没有运行完成，DecommissioningNodeWatcher 都会将节点下线，没有完成的任务会 failover。
  所有待下线节点的状态，都会定期（默认每20s）记录在 ResourceManager 的日志中，以下是待下线节点的所有状态：
  NONE        –    Node状态正常，并不是待下线节点
  WAIT_CONTAINER    –    等待所有 container 运行完成
  WAIT_APP        –    等待所有涉及的 application 运行完成（在所有container完成后）
  TIMEOUT       –    超时
  READY        –    准备下线
  DECOMMISSIONED    –    已下线
四、相关的Yarn集群配置

yarn.resourcemanager.nodes.exclude-path

  需要下线的节点 Host 文件路径。

yarn.resourcemanager.nodemanager-graceful-decommission-timeout-secs

  GRACEFUL_DECOMMISSION 下线节点的超时时间。默认值为 3600s，即1小时。
  如果将该值设为负数，则节点会等到所有任务完成，永远不会强制下线节点。视具体情况，可以在执行下线命令前修改该值。或者直接通过命令指定。

yarn.resourcemanager.decommissioning-nodes-watcher.poll-interval-secs

  DecommissioningNodesWatcher 内的轮询计时器任务的周期（以秒为单位），用于识别和处理心跳信息缺失的待下线节点。默认值为 20s。 私有云使用默认值。

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