文档章节

详解HDFS Short Circuit Local Reads

n
 newlife111
发布于 2015/04/24 16:51
字数 1583
阅读 255
收藏 0

详解HDFS Short Circuit Local Reads

Hadoop的一大基本原则是移动计算的开销要比移动数据的开销小。因此,Hadoop通常是尽量移动计算到拥有数据的节点上。这就使得Hadoop中读取数据的客户端DFSClient和提供数据的Datanode经常是在一个节点上,也就造成了很多“Local Reads”。

最初设计的时候,这种Local Reads和Remote Reads(DFSClient和Datanode不在同一个节点)的处理方式都是一样的,也就是都是先由Datanode读取数据,然后再通过RPC把数据传给DFSClient。这样处理是比较简单的,但是性能会受到一些影响,因为需要Datanode在中间做一次中转。本文将介绍针对这个问题的一些优化。

既然DFSClient和数据是在一个机器上面,那么很自然的想法,就是让DFSClient绕开Datanode自己去读取数据,在具体实现上有如下两种方案。

HDFS-2246

在这个JIRA中,工程师们的想法是既然读取数据DFSClient和数据在同一台机器上,那么Datanode就把数据在文件系统中的路径,从什么地方开始读(offset)和需要读取多少(length)等信息告诉DFSClient,然后DFSClient去打开文件自己读取。想法很好,问题在于配置复杂以及安全问题。

首先是配置问题,因为是让DFSClient自己打开文件读取数据,那么就需要配置一个白名单,定义哪些用户拥有访问Datanode的数据目录权限。如果有新用户加入,那么就得修改白名单。需要注意的是,这里是允许客户端访问Datanode的数据目录,也就意味着,任何用户拥有了这个权限,就可以访问目录下其他数据,从而导致了安全漏洞。因此,这个实现已经不建议使用了。

HDFS-347

在Linux中,有个技术叫做Unix Domain Socket。Unix Domain Socket是一种进程间的通讯方式,它使得同一个机器上的两个进程能以Socket的方式通讯。它带来的另一大好处是,利用它两个进程除了可以传递普通数据外,还可以在进程间传递文件描述符。

假设机器上的两个用户A和B,A拥有访问某个文件的权限而B没有,而B又需要访问这个文件。借助Unix Domain Socket,可以让A打开文件得到一个文件描述符,然后把文件描述符传递给B,B就能读取文件里面的内容了即使它没有相应的权限。在HDFS的场景里面,A就是Datanode,B就是DFSClient,需要读取的文件就是Datanode数据目录中的某个文件。

这个方案在安全上就比上一个方案上好一些,至少它只允许DFSClient读取它需要的文件。

如果你想了解更多关于Unix Domain Socket的知识,可以看看:http://www.thomasstover.com/uds.html 和http://troydhanson.github.io/misc/Unix_domain_sockets.html

如何配置

因为Java不能直接操作Unix Domain Socket,所以需要安装Hadoop的native包libhadoop.so。如果你的集群是用各大Hadoop发行版(比如Pivotal HD,CDH等)来安装的,这些native包通常在安装Hadoop的时候会被安装好的。你可以用如下命令来检查这些native包是否安装好。

[vagrant@c6402 ~]$ hadoop checknative
hadoop: true /usr/lib/hadoop/lib/native/libhadoop.so.1.0.0
zlib:   true /lib64/libz.so.1
snappy: true /usr/lib64/libsnappy.so.1
lz4:    true revision:99
bzip2:  true /lib64/libbz2.so.1

Short Circuit Local Reads相关的配置项(在hdfs-site.xml中)如下:

  <property>
    <name>dfs.client.read.shortcircuit</name>
    <value>true</value>
  </property>
  <property>
    <name>dfs.domain.socket.path</name>
    <value>/var/lib/hadoop-hdfs/dn_socket</value>
  </property>

其中:dfs.client.read.shortcircuit是打开这个功能的开关,dfs.domain.socket.path是Datanode和DFSClient之间沟通的Socket的本地路径。

如何确认配置生效了

按照上面的配置,如何确认从HDFS读取数据的时候,Short Circuit Local Reads真的起作用了?有两个途径:

  1. 查看Datanode的日志

在Datanode的启动日志中,也可以看到如下相关的日志表明Unix Domain Socket被启用了。

2014-10-17 08:18:59,789 INFO  datanode.DataNode (DataNode.java:<init>(277)) - File descriptor passing is enabled.
...
2014-10-17 08:18:59,867 INFO  datanode.DataNode (DataNode.java:initDataXceiver(579)) - Listening on UNIX domain socket: /var/lib/hadoop-hdfs/dn_socket

我们再来读取一个文件看看。在我的测试集群中文件/tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm及其相关信息如下:

[hdfs@c6402 ~]$ hdfs dfs -ls /tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm
-rw-r--r--   3 hdfs hdfs  109028097 2014-10-17 08:31 /tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm
[hdfs@c6402 ~]$ hdfs fsck /tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm -files -blocks
Connecting to namenode via http://c6404.ambari.apache.org:50070
FSCK started by hdfs (auth:SIMPLE) from /192.168.64.102 for path /tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm at Fri Oct 17 08:40:47 UTC 2014
/tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm 109028097 bytes, 1 block(s):  OK
0. BP-1796216370-192.168.64.104-1413533983834:blk_1073741962_1138 len=109028097 repl=3

该文件有一个block,id是:blk_1073741962

现在我把该文件拷贝到本地

hadoop fs -get /tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm /tmp

然后打开该节点上的Datanode的日志,下面的日志就表明读取block1073741962的时候用到了Short Circuit Local Reads。

2014-10-17 08:32:53,983 INFO  DataNode.clienttrace (DataXceiver.java:requestShortCircuitFds(334)) - src: 127.0.0.1, dest: 127.0.0.1, op: REQUEST_SHORT_CIRCUIT_FDS, blockid: 1073741962, srvID: 4ff4d539-1bca-480d-91e3-e5dc8c6bc4a8, success: true

2 . ReadStatistics API 
另外一种方法是通过HdfsDataInputStream的getReadStatistics API来获取读取数据的统计信息。相关实例代码如下:

public class FileSystemCat {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    String uri = args[0];
    Configuration conf = new Configuration();
    FileSystem fs = FileSystem.get(URI.create(uri), conf);
    OutputStream out = new FileOutputStream("/tmp/out");
    FSDataInputStream in = null;
    try {
      in = fs.open(new Path(uri));
      IOUtils.copy(in, out);
      if (in instanceof HdfsDataInputStream) {
        HdfsDataInputStream hdfsIn = (HdfsDataInputStream) in;
        DFSInputStream.ReadStatistics readStatistics = hdfsIn.getReadStatistics();
        System.out.println("Total Bytes Read Bytes: " + readStatistics.getTotalBytesRead());
        System.out.println("Short Circuit Read Bytes: " + readStatistics.getTotalShortCircuitBytesRead());
        System.out.println("Local Read Bytes:" + readStatistics.getTotalLocalBytesRead());
      }
    } finally {
      IOUtils.closeQuietly(in);
      IOUtils.closeQuietly(out);
    }
  }
}

我们再来试试:

[hdfs@c6402 classes]$ hdfs dfs -ls /tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm
-rw-r--r--   3 hdfs hdfs  109028097 2014-10-17 08:31 /tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm
[hdfs@c6402 classes]$ hadoop FileSystemCat /tmp/hive-0.13.1.phd.3.0.0.0-1.el6.src.rpm
Total Bytes Read Bytes: 109028097
Short Circuit Read Bytes: 109028097
Local Read Bytes:109028097

可以看到所有的数据都是通过Short Circuit Local Read来读取的。

本文转载自:http://blog.csdn.net/jewes/article/details/40189263

共有 人打赏支持
n
粉丝 8
博文 34
码字总数 15927
作品 0
深圳
高级程序员
Apache Hadoop 3.0.1 发布,bug 修复和性能增强

Apache Hadoop 3.0.1 版本正式发布,属于 3.0 版本线,包含了 42 处 bug 修复和性能加强。 请注意:NameNode 的默认 RPC 端口改回了 8020(在 3.0.0 版本中为 9820) HADOOP-15027 AliyunOSS...

wenbody
03/26
0
0
Hive & Performance 学习笔记

注:本文来源于 Hortonworks 的 Adam Muise 在 July 23 2013 日的 Toronto Hadoop User Group 大会上的一次演讲, 本文只是稍作增删、整理,以备忘。 原文请见:http://www.slideshare.net/a...

大数据之路
2013/09/02
0
0
HBase查询优化之Short-Circuit Local Reads

1.概述 在《HBase查询优化》一文中,介绍了基于HBase层面的读取优化。由于HBase的实际数据是以HFile的形式,存储在HDFS上。那么,HDFS层面也有它自己的优化点,即:Short-Circuit Local Rea...

哥不是小萝莉
08/12
0
0
如何编写高质量的代码四 - 代码优化之Logic

短路评估 除了Loop, 逻辑控制也非常重要,好的逻辑控制能够大大的提高代码效率 if ( 5 < x ) and ( x < 10 ) then ... 比如你希望你的代码在x<5的情况下停止继续后面的表达式。 现代的语言都...

billzheng
2012/10/24
0
0
扫雷实用帖:HBase读延迟的12种优化套路

任何系统都会有各种各样的问题,有些是系统本身设计问题,有些却是使用姿势问题。HBase也一样,在真实生产线上大家或多或少都会遇到很多问题,有些是HBase还需要完善的,有些是我们确实对它了...

范欣欣
2016/11/21
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

kubeadm部署kubernetes集群

一、环境要求 这里使用RHEL7.5 master、etcd:192.168.10.101,主机名:master node1:192.168.10.103,主机名:node1 node2:192.168.10.104,主机名:node2 所有机子能基于主机名通信,编辑...

人在艹木中
今天
6
0
Shell特殊符号总结以及cut,sort,wc,uniq,tee,tr,split命令

特殊符号总结一 * 任意个任意字符 ? 任意一个字符 # 注释字符 \ 脱义字符 | 管道符 # #号后的备注被忽略[root@centos01 ~]# ls a.txt # 备注 a.txt[root@centos01 ~]# a=1[root@centos01...

野雪球
今天
2
0
OSChina 周二乱弹 —— 程序员圣衣

Osc乱弹歌单(2018)请戳(这里) 【今日歌曲】 @达尔文:分享Skeeter Davis的单曲《The End of the World》 《The End of the World》- Skeeter Davis 手机党少年们想听歌,请使劲儿戳(这里...

小小编辑
今天
14
0
[ python import module ] 导入模块

import moudle_name ----> import module_name.py ---> import module_name.py文件路径 -----> sys.path (这里进行查找文件) # from app.web import Personimport app.web.Person as Pe......

_______-
昨天
5
0
Redis性能问题排查解决手册

一、性能相关的数据指标 通过Redis-cli命令行界面访问到Redis服务器,然后使用info命令获取所有与Redis服务相关的信息。通过这些信息来分析文章后面提到的一些性能指标。 nfo命令输出的数据可...

IT--小哥
昨天
2
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部