本節開始將對 Yarn 中的 NodeManager 服務進行剖析，
NodeManager 需要在每個計算節點上運行，與 ResourceManager 和 ApplicationMaster 進行互動，管理節點的計算資源以及調度容器，后續將對 NM 的功能職責、狀態機、容器生命周期和資源隔離等方面進行講解，本篇將從整體上對 NM 進行介紹，
一、NodeManager 基本職能
在 Hadoop 集群中，每個計算節點都需要有一個管理服務，其就是 NodeManager（NM），
它負責與 ResourceManager 保持通信，管理 Container 的生命周期，監控每個 Container 的資源使用情況，追蹤節點健康狀況，管理日志等，
主要職責：
- 保持與 ResourceManager 同步
- 跟蹤節點的健康狀況
- 管理節點各個 Container 的生命周期，監控每個 Container 的資源使用情況
- 管理分布式快取（對 Container 所需的 Jar，庫檔案的本地檔案系統快取）
- 管理各個 Container 生成日志
整體來說，NM 通過兩個 RPC 協議與 RM 和 AM 互動，如下圖所示，
一）與 RM 互動
通過 ResourceTrackerProtocol 協議：
- NM 通過該 RPC 協議向 RM 注冊、匯報節點健康狀況和 Container 運行狀態；
- 領取 RM 下達的命令，包括重新初始化、清理 Container 占用資源等，
在該協議中，RM 扮演 RPC server 的角色，而 NM 扮演 RPC Client 的角色（由內部組件 NodeStatusUpdater 實作），NM 與 RM 之間采用 「pull 模型」，NM 總是周期性地主動向 RM 發起請求，并領取下達給自己的命令，
二）與 AM 互動
通過 ContainerManagementProtocol 協議：
- 應用程式的 AM 通過該 RPC 協議向 NM 發起 Container 的相關操作（啟動、kill、獲取 Container 執行狀態等），
在該協議中，AM 扮演 RPC Client 的角色，而 NM 扮演 RPC Server 的角色（由內部組件 ContainerManager 實作），NM 與 AM 之間采用「push 模型」，AM 可以將 Container 相關操作的第一時間告訴 NM，相比于「pull 模型」，可以大大降低時間延遲，
二、NodeManager 內部結構
NodeManager 內部由多個組件構成，如下圖所示，其中最主要的三個組件是：NodeStatusUpdater、ContainerManager、NodeHealthCheckService，
一）NodeStatusUpdater
NodeStatusUpdater 是 NM 與 RM 通信的唯一通道，
- 當 NM 啟動時，該組件負責向 RM 注冊，并匯報節點上總的可用資源；
- 之后，該組件周期性與 RM 通信，匯報各個 Container 的狀態更新（包括節點上正在運行的 Container、已經完成的 Container 等資訊）；
- 同時 RM 會回傳待清理的 Container 串列、待清理的應用程式串列、診斷資訊、各種 Token 等資訊，
二）ContainerManager
ContainerManager 是 NM 中最核心的組件之一，它由多個子組件組成，每個子組件負責一部分功能，協同管理運行在該節點上的所有 Container，各個子組件如下，
- RPC Server：該 RPC Server 實作了
ContainerManagementProtocol協議，是 AM 與 NM 通信的唯一通道，ContainerManager 從各個 AM 上接收 RPC 請求以啟動新的 Container 或者 停止正在運行的 Container，需要注意的是，任何 Container 操作均會經ContainerTokenSecretManager合法性驗證，以防止偽造啟動或停止 Container 的命令， - ResourceLocalizationService：負責 Container 所需資源的本地化，它能夠按照描述從 HDFS 上下載 Container 所需的檔案資源，并盡量將它們分攤到各個磁盤上以防止出現熱點訪問，此外，它會為下載的檔案添加訪問控制限制，并為之施加合適的磁盤空間使用份額，
- ContianersLauncher：維護了一個執行緒池以并行完成 Container 相關操作，比如啟動或者殺死 Container，其中啟動 Container 請求是由 AM 發起的，而殺死 Container 請求則可能來自 AM 或者 RM，
- AuxService：NodeManager 允許用戶通過配置附屬服務的方式擴展自己的功能，這使得每個節點可以定制一些特定框架的服務，附屬服務需要在 NodeManager 啟動之前配置好，并由 NodeManager 統一啟動與關閉，
- ContainersMonitor：ContainersMonitor 負責監控 Container 的資源使用量，為了實作資源隔離和公平共享，RM 為每個 Container 分配了一定量的資源，而 ContainersMonitor 周期性探測它在運行程序中的資源利用量，一旦發生 Container 超出了它的允許使用份額上線，就向 Container 發送信號將其殺掉，這可以避免資源密集型的 Container 影響同節點上其他正在運行的 Container，
- LogHandler：一個可插拔組件，用戶可通過它控制 Container 日志的保存方式，即是寫到本地磁盤上還是將其打包后上傳到一個檔案系統中，
- ContainerEventDispatcher：Container 事件調度器，負責將 ContainerEvent 型別的事件調度給對應 Container 的狀態機 ContainerImpl，
- ApplicationEventDispatcher：Application 事件調度器，負責將 ApplicationEvent 型別的事件調度給對應 Application 的狀態機 ApplicationImpl，
三）NodeHealthCheckerService
NodeHealthCheckerService 通過周期性地運行一個自定義腳本（由組件 NodeHealthScriptRunner 完成）和向磁盤寫檔案（由服務 LocalDirsHandlerService 完成）檢查節點的健康狀況，
并通過 NodeStatusUpdater 傳遞給 ResourceManager，一旦 ResourceManager 發現一個節點處于不健康狀態，則會將它加入黑名單，此后不再使用該資源，直到再次轉為健康狀態，需要注意的是，節點被加入黑名單時，正在運行的 Container 仍會正常運行，不會被殺死，
四）DeletionService
NodeManager 使用一個專門的服務用于檔案洗掉，異步地洗掉失效檔案，這樣可避免洗掉檔案帶來的性能開銷，
五）Security
安全部分，它包含兩部分，分別是 ApplicationACLsManager 和 ContainerTokenSecretManager，ApplicationACLsManager 確保訪問 NodeManager 的用戶是合法的，ContainerTokenSecretManager 確保用戶請求的資源被 ResourceManager 授權過，
- ApplicationACLsManager：NodeManager 需要為所有面向用戶的 API 提供安全檢查，如在 Web UI 上只能將 Container 日志顯示給授權用戶，該組件為每個應用程式維護了一個 ACL 串列，一旦收到類似請求后會利用該串列對其進行驗證，
- ContainerTokenSecretManager：檢查收到的各種訪問請求的合法性，確保這些請求操作已被 ResourceManager 授權，
六）WebServer
通過 Web 界面向用戶展示該節點上所有應用程式運行狀態、Container 串列、節點健康狀況和 Container 產生的日志等資訊，
七）ContainerExecutor
與底層作業系統互動，安全的放置 Container 所需要的檔案和目錄，隨后以一個安全的方式啟動和清理Container相關行程，
三、NodeManager 的事件與事件處理器
NodeManager主要組件也是通過事件進行互動的，這使得組件能夠異步并發完成各種功能，如下圖所示：
四、總結
本節對 NodeManager 整體結構進行了介紹，從它的基本職能、內部結構、事件處理三個方面進行講解，對 NM 整體結構有了認知，
實際上 NM 主要就負責兩個事情：1）與 RM 互動，注冊以及匯報狀態，領取 RM 指令處理 container，2）與 AM 互動，處理其管理的 container 操作，
參考文章：
《Hadoop技術內幕：深入決議YARN架構設計與實作原理》
深入YARN系列3：剖析NodeManager架構，組件與生產應用
NodeManager詳細組件及功能
Yarn NodeManager總體架構
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標籤：Java
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