Hadoop3.2.0HDFS中的内存存储支持

• 介绍
• 管理员配置
• 限制用于内存中副本的RAM
• 在数据节点上设置RAM磁盘
  • 选择tmpfs&＃xff08;vs ramfs&＃xff09;
  • 安装RAM磁盘
  • 使用RAM_DISK存储类型标记tmpfs卷
  • 确保已启用存储策略
• 应用用法
• 使用LAZY_PERSIST存储策略
  • 为目录调用hdfs storagepolicies命令
  • 为目录调用setStoragePolicy方法
  • 通过LAZY_PERSIST CreateFlag获取新文件

介绍

HDFS支持写入由数据节点管理的堆外内存。数据节点将异步刷新内存中的数据到磁盘&＃xff0c;从而从性能敏感的IO路径中删除昂贵的磁盘IO和校验和计算&＃xff0c;因此我们称这种写入为Lazy Persist写入。HDFS为Lazy Persist Writes提供尽力而为的持久性保证。如果在将副本持久保存到磁盘之前重新启动节点&＃xff0c;则可能会丢失数据。应用程序可以选择使用Lazy Persist Writes来换取一些持久性保证&＃xff0c;以减少延迟。

此功能从Apache Hadoop 2.6.0开始提供&＃xff0c;并在Jira HDFS-6581下开发。

目标用例是可以通过低延迟从写入相对较少量的数据&＃xff08;从几GB到几十GB&＃xff0c;具体取决于可用内存&＃xff09;中受益的应用程序。内存存储适用于在群集内运行并与HDFS数据节点并置的应用程序。我们观察到网络复制的延迟开销否定了写入内存的好处。

如果内存不足或未配置&＃xff0c;使用Lazy Persist Writes的应用程序将继续工作&＃xff0c;退回DISK存储。

管理员配置

本节列举了应用程序开始使用群集中的功能之前所需的管理步骤。

限制用于内存中副本的RAM

首先确定专用于存储在内存中的副本的内存量。在hdfs-site.xml中相应地设置dfs.datanode.max.locked.memory。这与集中式缓存管理功能使用的设置相同。数据节点将确保Lazy Persist Writes和Centralized Cache Management使用的组合内存不超过dfs.datanode.max.locked.memory中配置的数量。

例如&＃xff0c;为内存中的副本保留32 GB

dfs.datanode.max.locked.memory34359738368


启动时&＃xff0c;数据节点不会分配此内存。

在类似Unix系统上&＃xff0c;还需要增加数据节点用户的“locked-in-memory size”ulimit(ulimit -l)以匹配此参数&＃xff08;请参阅有关操作系统限制的相关部分&＃xff09;。设置此值时&＃xff0c;请记住内存中还需要其他内容空间&＃xff0c;例如数据节点和应用程序JVM堆以及操作系统页面缓存。如果在与数据节点相同的节点上运行YARN节点管理器进程&＃xff0c;则还需要YARN容器的内存。

在数据节点上设置RAM磁盘

在每个数据节点上初始化RAM磁盘。RAM磁盘的选择允许跨数据节点进程重启更好的数据持久性。以下设置适用于大多数Linux发行版。目前不支持在其他平台上使用RAM磁盘。

选择tmpfs&＃xff08;vs ramfs&＃xff09;

Linux支持使用两种RAM磁盘--tmpfs和ramfs。tmpfs的大小受Linux内核的限制&＃xff0c;而ramfs增长以填充所有可用的系统内存。tmpfs有一个缺点&＃xff0c;因为它的内容可以在内存压力下交换到磁盘。但是&＃xff0c;许多对性能敏感的部署在禁用交换的情况下运行&＃xff0c;因此我们不希望这在实践中成为问题。

HDFS目前支持使用tmpfs分区。正在进行对添加ramfs的支持&＃xff08;参见HDFS-8584&＃xff09;。

安装RAM磁盘

使用Unix mount命令挂载 RAM磁盘分区。例如&＃xff0c;在/ mnt / dn-tmpfs /下安装一个32 GB的tmpfs分区

sudo mount -t tmpfs -o size&＃61;32g tmpfs /mnt/dn-tmpfs/

建议您在/ etc / fstab中创建一个条目&＃xff0c;以便在节点重新启动时自动重新创建RAM磁盘。另一种选择是使用/ dev / shm下的子目录&＃xff0c;这是一个默认情况下可用于大多数Linux发行版的tmpfs挂载。确保mount的大小大于或等于dfs.datanode.max.locked.memory设置&＃xff0c;否则在/ etc / fstab中覆盖它。建议不要为每个数据节点使用多个tmpfs分区进行Lazy Persist Writes。

使用RAM_DISK存储类型标记tmpfs卷

使用RAM_ISK存储类型通过hdfs-site.xml中的dfs.datanode.data.dir配置设置标记tmpfs目录。例如&＃xff0c;在具有三个硬盘卷/ grid / 0&＃xff0c;/ grid / 1和/ grid / 2以及tmpfs mount / mnt / dn-tmpfs的数据节点上&＃xff0c;必须按如下方式设置dfs.datanode.data.dir&＃xff1a;

dfs.datanode.data.dir/grid/0,/grid/1,/grid/2,[RAM_DISK]/mnt/dn-tmpfs


这一步至关重要。如果没有RAM_DISK标记&＃xff0c;HDFS会将tmpfs卷视为非易失性存储&＃xff0c;并且数据不会保存到持久存储中。您将丢失节点重新启动的数据。

确保已启用存储策略

确保打开存储策略的全局设置启用作为记录在这里。默认情况下&＃xff0c;此设置处于启用状

应用用法

使用LAZY_PERSIST存储策略

应用程序表明HDFS可以将Lazy Persist Writes用于具有LAZY_PERSIST存储策略的文件。管理权限是不是需要设置策略&＃xff0c;它可以通过以下三种方式之一进行设置。

为目录调用hdfs storagepolicies命令

在目录上设置策略会使其对目录中的所有新文件生效。在HDFS storagepolicies命令可以被用作中所述设置策略存储策略文档。

hdfs storagepolicies -setStoragePolicy -path -policy LAZY_PERSIST

为目录调用setStoragePolicy方法

从Apache Hadoop 2.8.0开始&＃xff0c;应用程序可以使用FileSystem.setStoragePolicy以编程方式设置存储策略。例如

fs.setStoragePolicy(path, "LAZY_PERSIST");

通过LAZY_PERSIST CreateFlag获取新文件

在使用FileSystem&＃xff03;create API 创建新文件时&＃xff0c;应用程序可以传递CreateFlag&＃xff03;LAZY_PERSIST。例如

FSDataOutputStream fos &＃61;fs.create(path,FsPermission.getFileDefault(),EnumSet.of(CreateFlag.CREATE, CreateFlag.LAZY_PERSIST),bufferLength,replicationFactor,blockSize,null);