YARN（Yet Another Resource Negotiator）是 Hadoop 生態系統中的一個關鍵組件，負責資源管理和作業調度。它是 Hadoop 2.x 及更高版本中的核心模塊，旨在提高集群的資源利用率和作業調度效率。以下是 YARN 的詳細介紹及其主要功能：

YARN 的主要功能

1. 資源管理:

   • 資源分配: YARN 負責管理集群中的所有計算資源（如 CPU、內存等），并將這些資源分配給不同的應用程序。
   • 資源隔離: 通過容器（Container）機制，YARN 確保不同應用程序之間的資源隔離，防止資源爭用和沖突。

2. 作業調度:

   • 作業提交: 用戶可以通過 YARN 提交各種類型的作業（如 MapReduce、Spark、Flink 等）。
   • 任務調度: YARN 調度器根據資源可用性和作業優先級，將任務分配到合適的節點上執行。

3. 容錯管理:

   • 任務重試: 如果某個任務失敗，YARN 可以自動重試該任務，確保作業的可靠性。
   • 節點故障處理: YARN 可以檢測到節點故障，并重新分配受影響的任務到其他健康節點上。

YARN 的架構

YARN 的架構主要由以下幾個組件組成：

1. ResourceManager（資源管理器）:

   • 作用: ResourceManager 是 YARN 的核心組件，負責全局資源管理和作業調度。
   • 子組件:
     • Scheduler（調度器）: 負責資源分配和任務調度。
     • ApplicationManager（應用管理器）: 負責管理應用程序的生命周期。

2. NodeManager（節點管理器）:

   • 作用: NodeManager 運行在集群中的每個節點上，負責管理該節點上的資源和任務執行。
   • 功能: 監控容器的資源使用情況，報告資源狀態，啟動和停止容器。

3. ApplicationMaster（應用主控）:

   • 作用: ApplicationMaster 是每個應用程序的專用管理器，負責應用程序的具體任務調度和執行。
   • 功能: 與 ResourceManager 協商資源，向 NodeManager 請求啟動容器，監控任務執行。

YARN 的工作流程

1. 作業提交:

   • 用戶通過客戶端提交作業到 ResourceManager。
   • ResourceManager 為作業分配一個 ApplicationMaster。

2. 資源協商:

   • ApplicationMaster 向 ResourceManager 請求資源。
   • ResourceManager 根據資源可用性和調度策略，分配資源給 ApplicationMaster。

3. 任務執行:

   • ApplicationMaster 向 NodeManager 請求啟動容器。
   • NodeManager 啟動容器并執行任務。

4. 任務監控:

   • ApplicationMaster 監控任務執行狀態，并向 ResourceManager 報告進度。
   • 如果任務失敗，ApplicationMaster 可以請求重新執行任務。

5. 作業完成:

   • 當所有任務完成后，ApplicationMaster 向 ResourceManager 報告作業完成。
   • ResourceManager 釋放資源，作業結束。

YARN 的優勢

• 資源利用率高: YARN 提供了細粒度的資源管理和調度，提高了集群的資源利用率。
• 擴展性強: YARN 支持多種類型的應用程序（如 MapReduce、Spark、Flink 等），具有良好的擴展性。
• 容錯性好: YARN 提供了任務重試和節點故障處理機制，確保作業的可靠性。

總結

YARN 是 Hadoop 生態系統中的資源管理和作業調度框架，負責管理集群中的計算資源，并將這些資源分配給不同的應用程序。通過 YARN，用戶可以高效地提交和管理各種類型的作業，提高集群的資源利用率和作業調度效率。