Hadoop MapReduce两种常见的容错场景分析

本文将分析Hadoop MapReduce（包括MRv1和MRv2）的两种常见的容错场景，第一种是，作业的某个任务阻塞了，长时间占用资源不释放，如何处理？另外一种是，作 业的Map Task全部运行完成后，在Reduce Task运行过程中，某个Map Task所在节点挂了，或者某个Map Task结果存放磁盘损坏了，该如何处理？

第一种场景：作业的某个任务阻塞了，长时间占用资源不释放，如何处理？

这种场景通常是由于软件Bug、数据特殊性等原因导致的，会让程序阻塞，任务运行停滞不前。在外界看来，任务（Task）好像阻塞了一样。这种事情 经常发生，由于任务长时间占用着资源但不使用（如果不采取一定的手段，可能永远不会被使用，造成“资源泄露”），会导致资源利用率下降，对系统不利，那 么，Hadoop MapReduce遇到这种情况如何处理呢？

在TaskTracker上，每个任务会定期向TaskTracker汇报新的进度（如果进度不变则不汇报），并由TaskTracker进一步汇 报给JobTracker。当某个任务被阻塞时，它的进度将停滞不前，此时任务不会向TaskTracker汇报进度，这样，一定达到超时时间上 限，TaskTracker会将该任务杀掉，并将任务状态（KILLED）汇报给JobTracker，进而触发JobTracker重新调度该任务。

在实际应用场景中，有些正常的作业，其任务可能长时间没有读入或者输出，比如读取数据库的Map Task或者需要连接其他外部系统的Task，对于这类应用，在编写Mapper或Reducer时，应当启动一个额外的线程通过Reporter组件定 期向TaskTracker汇报心跳（只是告诉TaskTracker自己还活着，不要把我杀了）。

第二种场景：作业的Map Task全部运行完成后，在Reduce Task运行过程中，某个Map Task所在节点挂了，或者Map结果存放磁盘损坏了，该如何处理？

这种场景比较复杂，需分开讨论。

如果节点挂了，JobTracker通过心跳机制知道TaskTracker死掉了，会重新调度之前正在运行的Task和正在运行的作业中已经运行完成的Map Task。

如果节点没有挂，只是存放Map Task结果的磁盘损坏了，则分两种情况：

（1）所有的Reduce Task已经完成shuffle阶段

（2）尚有部分Reduce Task没有完成shuffle阶段，需要读取该Map Task任务

对于第一种情况，如果所有Reduce Task一路顺风地运行下去，则无需对已经运行完成的Map Task作任何处理，如果某些Reduce Task一段时间后运行失败了，则处理方式与第二种一样。

对于第二种情况，当Reduce Task远程读取那个已经运行完成的Map Task结果(但结果已经损坏)时，会尝试读取若干次，如果尝试次数超过了某个上限值，则会通过RPC告诉所在的TaskTracker该Map Task结果已经损坏，而TaskTracker则进一步通过RPC告诉JobTracker，JobTracker收到该消息后，会重新调度该Map Task，进而重新计算生成结果。

需要强调的是，目前Hadoop MapReduce的实现中，Reduce Task重试读取Map Task结果的时间间隔是指数形式递增的，计算公式是10000*1.3^noFailedFetches，其中noFailedFetches取值范围 为MAX{10， numMaps/30}，也就是说，如果map task数目是300，则需要尝试10次才会发现Map Task结果已经损坏，尝试时间间隔分别是10s，13s，21s，28s，37s，48s，62s，81s和106s，需要非常长的时间才能发现，而且 Map Task越多，发现时间越慢，这个地方通常需要调优，因为任务数目越多的作业，越容易出现这种问题。

在MapReduce V2.0中，所有任务（Map Task和Reduce Task）直接跟MRAppMaster交互，不需要通过类似于TaskTracker这样的中间层，整个过程与上述过程类似，在此不再赘述，具体可阅读书籍《Hadoop技术内幕：深入解析YARN架构设计与实现原理》中的“第8章 离线计算框架MapReduce”。