大数据分析:Hadoop作业调优参数整理及原理

map中间结果不压缩:

map中间结果压缩:

可以看出,同样的job,同样的数据,在采用压缩的情况下,map中间结果能缩小将近10倍,如果map的瓶颈在磁盘,那么job的性能提升将会非常可观。

当采用map中间结果压缩的情况下,用户还可以选择压缩时采用哪种压缩格式进行压缩,现在hadoop支持的压缩格式有:GzipCodec,LzoCodec,BZip2Codec,LzmaCodec等压缩格式。通常来说,想要达到比较平衡的cpu和磁盘压缩比,LzoCodec比较适合。但也要取决于job的具体情况。用户若想要自行选择中间结果的压缩算法,可以设置配置参数:mapred.map.output.compression.codec=org.apache.hadoop.io.compress.DefaultCodec或者其他用户自行选择的压缩方式。

1.2 Map side相关参数调优

2 Reduce side tuning参数

2.1 ReduceTask运行内部原理

reduce的运行是分成三个阶段的。分别为copy->sort->reduce。由于job的每一个map都会根据reduce(n)数将数据分成map 输出结果分成n个partition,所以map的中间结果中是有可能包含每一个reduce需要处理的部分数据的。所以,为了优化reduce的执行时间,hadoop中是等job的第一个map结束后,所有的reduce就开始尝试从完成的map中下载该reduce对应的partition部分数据。这个过程就是通常所说的shuffle,也就是copy过程。

Reduce task在做shuffle时,实际上就是从不同的已经完成的map上去下载属于自己这个reduce的部分数据,由于map通常有许多个,所以对一个reduce来说,下载也可以是并行的从多个map下载,这个并行度是可以调整的,调整参数为:mapred.reduce.parallel.copies(default 5)。默认情况下,每个只会有5个并行的下载线程在从map下数据,如果一个时间段内job完成的map有100个或者更多,那么reduce也最多只能同时下载5个map的数据,所以这个参数比较适合map很多并且完成的比较快的job的情况下调大,有利于reduce更快的获取属于自己部分的数据。

reduce的每一个下载线程在下载某个map数据的时候,有可能因为那个map中间结果所在机器发生错误,或者中间结果的文件丢失,或者网络瞬断等等情况,这样reduce的下载就有可能失败,所以reduce的下载线程并不会无休止的等待下去,当一定时间后下载仍然失败,那么下载线程就会放弃这次下载,并在随后尝试从另外的地方下载(因为这段时间map可能重跑)。所以reduce下载线程的这个最大的下载时间段是可以调整的,调整参数为:mapred.reduce.copy.backoff(default 300秒)。如果集群环境的网络本身是瓶颈,那么用户可以通过调大这个参数来避免reduce下载线程被误判为失败的情况。不过在网络环境比较好的情况下,没有必要调整。通常来说专业的集群网络不应该有太大问题,所以这个参数需要调整的情况不多。

Reduce将map结果下载到本地时,同样也是需要进行merge的,所以io.sort.factor的配置选项同样会影响reduce进行merge时的行为,该参数的详细介绍上文已经提到,当发现reduce在shuffle阶段iowait非常的高的时候,就有可能通过调大这个参数来加大一次merge时的并发吞吐,优化reduce效率。

Reduce在shuffle阶段对下载来的map数据,并不是立刻就写入磁盘的,而是会先缓存在内存中,然后当使用内存达到一定量的时候才刷入磁盘。这个内存大小的控制就不像map一样可以通过io.sort.mb来设定了,而是通过另外一个参数来设置:
mapred.job.shuffle.input.buffer.percent(default 0.7),这个参数其实是一个百分比,意思是说,shuffile在reduce内存中的数据最多使用内存量为:0.7 × maxHeap of reduce task。也就是说,如果该reduce task的最大heap使用量(通常通过mapred.child.java.opts来设置,比如设置为-Xmx1024m)的一定比例用来缓存数据。默认情况下,reduce会使用其heapsize的70%来在内存中缓存数据。如果reduce的heap由于业务原因调整的比较大,相应的缓存大小也会变大,这也是为什么reduce用来做缓存的参数是一个百分比,而不是一个固定的值了。

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