运行Apache Spark Job时由对等方重置连接

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我们有两个HDP集群的设置让我们称它们为A和B.

集群一个节点:

  • 它包含总共20台商品机器。
  • 有20个数据节点。
  • 在配置namenode HA时,有一个活动名称节点和一个备用名称节点。

CLUSTER B NODES:

  • 它包含总共5台商品机器。
  • 有5个数据节点。
  • 没有配置HA,并且此群集具有一个主要名称节点和一个辅助名称节点。

我们的应用程序中有三个主要组件,它们对传入的文件执行ETL(提取,转换和加载)操作。我将这些组件分别称为E,T和L.

组件E特征:

  • 该组件是Apache Spark Job,它仅在Cluster B上运行。
  • 它的工作是从NAS存储中获取文件并将它们放入集群B中的HDFS中。

组件T特征:

  • 该组件也是Apache Spark Job,它在Cluster B上运行。
  • 它的工作是获取组件E编写的HDFS文件,转换它们,然后将转换后的文件写入集群A中的HDFS。

组分L特征:

  • 该组件也是Apache Spark作业,它仅在集群A上运行。
  • 它的工作是拾取Component T编写的文件并将数据加载到Cluster A中的Hive表中。

组件L是所有三个组件中的宝石,我们没有遇到任何故障。组分E中存在轻微的无法解释的毛刺,但组分T是最麻烦的。

组件E和T都使用DFS客户端与namenode进行通信。

以下是我们在运行组件T时间歇性地观察到的异常的摘录:

clusterA.namenode.com/10.141.160.141:8020. Trying to fail over immediately.
java.io.IOException: Failed on local exception: java.io.IOException: Connection reset by peer; Host Details : local host is: "clusterB.datanode.com"; destination host is: "clusterA.namenode.com":8020;
            at org.apache.hadoop.net.NetUtils.wrapException(NetUtils.java:782)
            at org.apache.hadoop.ipc.Client.call(Client.java:1459)
            at org.apache.hadoop.ipc.Client.call(Client.java:1392)
            at org.apache.hadoop.ipc.ProtobufRpcEngine$Invoker.invoke(ProtobufRpcEngine.java:229)
            at com.sun.proxy.$Proxy15.complete(Unknown Source)
            at org.apache.hadoop.hdfs.protocolPB.ClientNamenodeProtocolTranslatorPB.complete(ClientNamenodeProtocolTranslatorPB.java:464)
            at sun.reflect.GeneratedMethodAccessor1240.invoke(Unknown Source)
            at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
            at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
            at org.apache.hadoop.io.retry.RetryInvocationHandler.invokeMethod(RetryInvocationHandler.java:258)
            at org.apache.hadoop.io.retry.RetryInvocationHandler.invoke(RetryInvocationHandler.java:104)
            at com.sun.proxy.$Proxy16.complete(Unknown Source)
            at org.apache.hadoop.hdfs.DFSOutputStream.completeFile(DFSOutputStream.java:2361)
            at org.apache.hadoop.hdfs.DFSOutputStream.closeImpl(DFSOutputStream.java:2338)
            at org.apache.hadoop.hdfs.DFSOutputStream.close(DFSOutputStream.java:2303)
            at org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream$PositionCache.close(FSDataOutputStream.java:72)
            at org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream.close(FSDataOutputStream.java:106)
            at org.apache.hadoop.io.compress.CompressorStream.close(CompressorStream.java:109)
            at sun.nio.cs.StreamEncoder.implClose(StreamEncoder.java:320)
            at sun.nio.cs.StreamEncoder.close(StreamEncoder.java:149)
            at java.io.OutputStreamWriter.close(OutputStreamWriter.java:233)
            at com.abc.xyz.io.CounterWriter.close(CounterWriter.java:34)
            at com.abc.xyz.common.io.PathDataSink.close(PathDataSink.java:47)
            at com.abc.xyz.diamond.parse.map.node.AbstractOutputNode.finalise(AbstractOutputNode.java:142)
            at com.abc.xyz.diamond.parse.map.application.spark.node.SparkOutputNode.finalise(SparkOutputNode.java:239)
            at com.abc.xyz.diamond.parse.map.DiamondMapper.onParseComplete(DiamondMapper.java:1072)
            at com.abc.xyz.diamond.parse.decode.decoder.DiamondDecoder.parse(DiamondDecoder.java:956)
            at com.abc.xyz.parsing.functions.ProcessorWrapper.process(ProcessorWrapper.java:96)
            at com.abc.xyz.parser.FlumeEvent2AvroBytes.call(FlumeEvent2AvroBytes.java:131)
            at com.abc.xyz.parser.FlumeEvent2AvroBytes.call(FlumeEvent2AvroBytes.java:45)
            at org.apache.spark.api.java.JavaRDDLike$$anonfun$fn$1$1.apply(JavaRDDLike.scala:129)
            at org.apache.spark.api.java.JavaRDDLike$$anonfun$fn$1$1.apply(JavaRDDLike.scala:129)
            at scala.collection.Iterator$$anon$13.hasNext(Iterator.scala:371)
            at scala.collection.Iterator$$anon$14.hasNext(Iterator.scala:388)
            at scala.collection.convert.Wrappers$IteratorWrapper.hasNext(Wrappers.scala:29)
            at com.abc.xyz.zzz.ParseFrameHolder$ToKafkaStream.call(ParseFrameHolder.java:123)
            at com.abc.xyz.zzz.ParseFrameHolder$ToKafkaStream.call(ParseFrameHolder.java:82)
            at org.apache.spark.api.java.JavaRDDLike$$anonfun$foreachPartition$1.apply(JavaRDDLike.scala:225)
            at org.apache.spark.api.java.JavaRDDLike$$anonfun$foreachPartition$1.apply(JavaRDDLike.scala:225)
            at org.apache.spark.rdd.RDD$$anonfun$foreachPartition$1$$anonfun$apply$35.apply(RDD.scala:927)
            at org.apache.spark.rdd.RDD$$anonfun$foreachPartition$1$$anonfun$apply$35.apply(RDD.scala:927)
            at org.apache.spark.SparkContext$$anonfun$runJob$5.apply(SparkContext.scala:1882)
            at org.apache.spark.SparkContext$$anonfun$runJob$5.apply(SparkContext.scala:1882)
            at org.apache.spark.scheduler.ResultTask.runTask(ResultTask.scala:66)
            at org.apache.spark.scheduler.Task.run(Task.scala:89)
            at org.apache.spark.executor.Executor$TaskRunner.run(Executor.scala:227)
            at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
            at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
            at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
Caused by: java.io.IOException: Connection reset by peer
            at sun.nio.ch.FileDispatcherImpl.read0(Native Method)
            at sun.nio.ch.SocketDispatcher.read(SocketDispatcher.java:39)
            at sun.nio.ch.IOUtil.readIntoNativeBuffer(IOUtil.java:223)
            at sun.nio.ch.IOUtil.read(IOUtil.java:197)
            at sun.nio.ch.SocketChannelImpl.read(SocketChannelImpl.java:380)
            at org.apache.hadoop.net.SocketInputStream$Reader.performIO(SocketInputStream.java:57)
            at org.apache.hadoop.net.SocketIOWithTimeout.doIO(SocketIOWithTimeout.java:142)
            at org.apache.hadoop.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:161)
            at org.apache.hadoop.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:131)
            at java.io.FilterInputStream.read(FilterInputStream.java:133)
            at java.io.FilterInputStream.read(FilterInputStream.java:133)
            at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection$PingInputStream.read(Client.java:554)
            at java.io.BufferedInputStream.fill(BufferedInputStream.java:246)
            at java.io.BufferedInputStream.read(BufferedInputStream.java:265)
            at java.io.DataInputStream.readInt(DataInputStream.java:387)
            at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection.receiveRpcResponse(Client.java:1116)
            at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection.run(Client.java:1011)   

如上所述,我们非常间歇地面对此异常,当它确实发生时,我们的应用程序卡住,导致我们重新启动它。

我们尝试过的解决方案:

  • 我们的第一个怀疑是我们正在重载群集A中的活动名称节点,因为组件T并行打开了大量的DFS客户端并对不同的文件执行文件操作(在同一文件上没有争用问题)。在我们解决这个问题的努力中,我们查看了namenode dfs.namenode.handler.count和ipc.server.listen.queue.size的两个关键参数,并将后者从128(默认)提升到1024。
  • 不幸的是,问题仍然存在于组件T中。我们开始对问题采取不同的方法。我们专注于找到连接重置对等的原因。根据很多文章和堆栈交换讨论,问题描述如下,对等体设置了RST标志,导致连接立即终止。在我们的例子中,我们确定了对等体是集群A的名称节点。
  • 记住RST标志,我深入研究了TCP通信的内部结构,只有w.r.t. RST标志的原因。
  • Linux发行版中的每个套接字(不是BSD)都有两个与之关联的队列,即accept和backlog队列。
  • 在TCP握手过程中,所有请求都保留在积压队列中,直到从开始建立连接的节点收到ACK数据包。收到后,请求将转移到接受队列,打开套接字的应用程序可以开始从远程客户端接收数据包。
  • 积压队列的大小由两个内核级参数控制,即net.ipv4.tcp_max_syn_backlog和net.core.somaxconn,而应用程序(在我们的例子中为namenode)可以请求内核的队列大小,它希望受上限的限制(我们认为接受队列大小是ipc.server.listen.queue.size定义的队列大小。
  • 此外,另一个有趣的事情是,如果net.ipv4.tcp_max_syn_backlog的大小大于net.core.somaxconn,那么前者的值将被截断为后者的值。此声明基于Linux文档,可以在https://linux.die.net/man/2/listen找到。
  • 回到这一点,当积压完全填满时,TCP会以两种方式运行,并且此行为也可以由名为net.ipv4.tcp_abort_on_overflow的内核参数控制。这默认情况下设置为0并导致内核在积压已满时丢弃任何新的SYN数据包,这反过来又让发送方重新发送SYN数据包。设置为1时,内核将在数据包中标记RST标志并将其发送给发送方,从而突然终止连接。
  • 我们检查了上面提到的内核参数的值,发现net.core.somaxconn设置为1024,net.ipv4.tcp_abort_on_overflow设置为0,net.ipv4.tcp_max_syn_backlog设置为4096,所有机器都在集群。
  • 我们现在唯一的嫌疑人是将群集A连接到群集B的交换机,因为任何群集中的任何一台机器都不会将RST标志设置为参数net.ipv4.tcp_abort_on_overflow设置为0。

我的问题

  • 从HDFS文档中可以明显看出,DFS客户端使用RPC与namenode进行通信以执行文件操作。每个RPC调用是否都涉及建立与namenode的TCP连接?
  • 参数ipc.server.listen.queue.size是否定义了namenode接受RPC请求的套接字的接受队列的长度?
  • 在重负载下,namenode是否可以隐式关闭与DFS客户端的连接,从而使内核发送一个设置了RST标志的数据包,即使内核参数net.ipv4.tcp_abort_on_overflow设置为0?
  • L2或L3交换机(用于连接我们两个集群中的机器)是否能够设置RST标志,因为它们无法处理突发流量?

我们解决这个问题的下一个方法是通过使用tcpdump或wireshark分析数据包来识别哪个机器或交换机(没有涉及路由器)正在设置RST标志。我们还将上面提到的所有队列的大小增加到4096,以便有效地处理突发流量。

namenode日志没有显示任何异常的迹象,除了Ambari中看到的Namenode连接负载在某些时间点偷看,而不一定是在发生Connection Reset By Peer异常时。

总而言之,我想知道我们是否正走在正确的轨道上来解决这个问题,还是我们刚刚走向死胡同?

附:我在问题中为内容的长度道歉。在寻求任何帮助或建议之前,我想向读者展示整个背景。感谢您的耐心等待。

tcp hdfs rpc hortonworks-data-platform namenode
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首先,您的网络中可能确实存在一些奇怪的东西,也许您会设法通过您提到的步骤来跟踪它。

话虽这么说,当看到步骤时,我发现有些事情发生了违反直觉。

您目前有步骤T进行转换,以及最脆弱的群集内传输。也许你看到的可靠性比人们通常做的要差,但我会认真考虑将复杂部分和脆弱部分分开。

如果你这样做(或者简单地将工作分成较小的块),设计一个可能会看到它的脆弱步骤失败的解决方案应该是相当简单的,但是当发生这种情况时,它只会重试它。当然,重试将以最低成本实现,因为只需要重试一小部分工作。


总结:它可能有助于解决您的连接问题,但如果可能的话,您可能需要设计间歇性故障。

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