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云上运行 Hadoop 会面临哪些挑战

2016-06-07阿里封神

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在云上运行Hadoop,很多人担心性能。因为一提到虚拟化就会有人想到有成本,往往得出有偏见的结论-在云上运行肯定比物理机器上运行性能差。确实,在云上运行Hadoop对平台方还是面临一些挑战的,下面主要讲述这些挑战及平台方怎么解决的。
    在云上运行Hadoop,很多人担心性能。因为一提到虚拟化就会有人想到有成本,往往得出有偏见的结论-在云上运行肯定比物理机器上运行性能差。如果单独把10台物理机虚拟化跑Hadoop,这肯定是有部分性能的开销的。但是如果在公共云上,情况就不是这样了。因为公共云虚拟化的开销最终是由平台方来承担的,其一是平台方采购机器有规模优势,其二平台方可以在保证虚拟机性能的情况超卖部分资源。
 
    平台卖给用户8core32g的虚拟机就保证有这个规格的能力的。结合云上的弹性优势,企业的总体成本是会下降的。
 
    在云上运行Hadoop对平台方还是面临一些挑战的,下面主要讲述这些挑战及平台方怎么解决的。
 
    云上Hadoop的挑战-Shuffle
 
    Shuffle分为Push模式,Pull模式。Push模式就是直接通过网络发送到下一个节点,比如:storm、flink。Pull模式就是数据先存储在本地,再启动下一个节点拉取数据,比如:Hadoop MR、Spark。
 
    在push模式下,主要瓶颈点是网络。在一般的云环境中,网络跟线下没有太多的区别,可以满足需求。
 
    在pull模式下,主要瓶颈点是磁盘。在云环境中,会提供本地磁盘或者用SDD加速的方案。如下:
 
SDD加速的方案
 
图1 SDD加速的方案
 
    另外:
 
    根据spark社区的报告,在机器学习等很多场景下,瓶颈点现在是CPU了
 
    云上Hadoop的挑战-数据本地化
 
    数据本地化含义是分析时,把计算移动到数据节点的。如果计算存储分离,则存在数据放在OSS中,需要从OSS远程拉取数据。一般情况下,认为这样会有性能问题。
 
Network 10-20 Gbps
 
图2 Network 10-20 Gbps
 
    当前,网络的带宽发展非常快:
 
网络的带宽发展
 
图3 网络的带宽发展
 
    从09年到16年对比,大约带宽提升100倍左右,让大家影响深刻的是家庭带宽从4Mbps到了100Mbps了,4G也流行起来了,笔者现在基本不在电脑上存放电影,直接在线看的。现在很多机房在做100Gbps点到点的带宽。磁盘本身并没有太大的吞吐量的提升。还可以采取压缩算法把存储量减少。在 ETL场景下,往往只需要晚上运行数个小时,对性能本身不是太敏感;机器学习场景需要内存缓存数据;流式计算本身数据在移动的。
 
    整体来讲,会随着带宽的增加、业务场景的实时化、多元化,数据本地化不是必须的。
 
    云上Hadoop的挑战-自动化运维
 
Hadoop业务场景

图4 Hadoop业务场景
 
    作业的管理、任务编排、监控、报警这些基本功能都还好。Hadoop本身非常复杂,如果Hadoop本身出现点什么问题,则会影响作业的运行。
 
    这些问题包括但是不仅限于:
 
  • Master挂

  • 各种日志清理等

  • 节点挂掉,自动补回

  • Datanode掉线处理

  • NodeManager掉线处理

  • Job运行监控报警

  • 负载过高监控报警

  • 节点数据均衡

  • 单节点扩容

  • 版本自动升级

  • 重要数据备份

  • Hbase等指标监控报警

  • Storm等指标监控报警
 
    我们需要自动化诊断这些问题并在用户、平台的共同参与下把这些问题解决。
 
    云上Hadoop的挑战-专家建议
 
    是否需要扩容
 
    Hive SQL,可以给SQL评分,给出最优写法
 
    分析存储,比如:指明是否需要压缩;小文件是否过多,是否需要合并;访问记录分析,是否可以把冷数据归档处理
 
    分析运行时各种JOB统计信息,如:Job的map时间是否过小,运行时reduce是否数据倾斜,单个job是否有一些参数调整
 
    这个主要是针对存储、作业调优的,优化性能之类的。在一般企业内部是没有这套系统的。云上可以做成一套这样的系统,帮助广大的中小企业。
 
责任编辑:李欢
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