【问题标题】:MapReduce atomic renamesMapReduce 原子重命名
【发布时间】:2021-02-05 19:42:27
【问题描述】:

我正在阅读地图缩减论文here。该论文指出,reduce 工作人员将他们的输出写入一个临时文件,然后他们以原子方式将其重命名为某个保留的输出文件名,以表明任务已完成。这在第 3.3 节(出现故障时的语义)中有所提及。

但是为什么重命名需要是原子的?这是我的猜测。

  1. 假设两个 reduce worker A、B 正在执行相同的任务。
  2. 将此任务的最终输出文件的名称设为 X。
  3. 工人 A 开始将其临时文件重命名为 X。
  4. 它不是原子的,所以工人 B 开始重命名文件。
  5. 工人 B 将其临时文件重命名为 X。
  6. 工人 A 完成将临时文件重命名为 X。
  7. 混乱状态?

如果这就是我们需要原子重命名的原因,那么我想知道重命名是如何工作的。否则,我想知道为什么我们需要原子重命名。

【问题讨论】:

    标签: mapreduce distributed-computing distributed-system atomic acid


    【解决方案1】:

    并非所有文件系统都提供原子重命名,一些与 Hadoop 兼容的文件系统将重命名操作实现为非原子 cp + rm 并最终保持一致,并且在使用此类文件系统时会产生复杂性。

    GCS rename is not atomic:

    与许多文件系统的情况不同,gsutil mv 命令不执行单个原子操作。相反,它执行从源到目标的复制,然后删除每个对象的源。

    S3 中的重命名不是原子的,也不是立即一致的: 阅读Introduction to S3Guard

    重命名目录时,列表可能不完整或已过期,因此重命名操作会丢失文件。这是非常危险的,因为 MapReduce、Hive、Spark 和 Tez 都依赖 rename 将 worker 的输出提交到作业的最终输出。

    HDFS 提供原子和一致的删除和重命名,但其他 Hadoop 兼容的文件系统可能不完全支持它。

    阅读这篇 Apache Hadoop requirements of a Hadoop compatible filesystem

    在原子性部分中声明重命名文件或目录必须是原子的,但同时在简介的开头您可以阅读以下内容:

    其他 Hadoop 文件系统的行为没有经过严格测试。捆绑的 S3 FileSystem 使 Amazon 的 S3 对象存储(“blobstore”)可以通过 FileSystem API 访问。 Swift FileSystem 驱动程序为 OpenStack Swift blobstore 提供了类似的功能。 branch-1-win 中的 Azure 对象存储文件系统与 Microsoft 的 Azure 等效项通信。 所有这些都绑定到对象存储,它们确实具有不同的行为,尤其是在一致性保证和操作的原子性方面。

    GCS、S3 和其他一些与 Hadoop 兼容的文件系统不提供重命名的原子性,这会导致 Hive 或 Spark 出现问题,尽管使用其他工具或技术(如使用 S3Guard 或创建新分区)或多或少可以成功修复这些问题每次重写分区时基于时间戳/runId的位置,并依赖于Hive等中的原子分区挂载等

    现实世界并不理想。 Hadoop Mapreduce 中的映射器最初旨在尽可能在数据所在的数据节点上运行以加快处理速度,但亚马逊等公司正在单独销售计算集群和存储。您可以关闭或调整一个集群的大小,启动另一个集群并在 S3 中访问相同的数据,数据和计算完全分离。

    【讨论】:

    • 需要 S3Guard 来处理 s3 列表不一致;这不再是一个问题。但即使使用一致的 AWS,重命名不是原子的事实也意味着提交算法是不安全的(以及非常慢)。这就是为什么 emrfs 和 s3a fs 都有特殊的提交者,它们依赖于文件上传是原子的,并且可以推迟完成上传直到作业提交
    • @stevel 你的意思是什么:这不再是一个问题? IMO删除仍然不一致。因此更新不一致。尝试删除数千个文件并列出+阅读所有文件,您将看到... FileNotFound 异常。还是我错过了什么?
    • 这并不能解释为什么在我描述的论文的那部分中使用原子重命名。顺便说一句,如果我有一个名为 X 的文件,并且某个线程正在自动将另一个文件重命名为 X,并且我正在从原始 X 读取,是否可以保证我继续从原始 X 读取?
    • @ArjunNair 您所描述的不是原子性。它是事务隔离。原子操作是不能部分执行的操作:如果失败,一切都保持不变,另一个事务不应该看到部分变化,但是没有隔离,第二个事务即使在原子操作之前启动,也会看到原子操作的结果。为了保证您继续阅读相同的原始文件,需要一些锁定机制(或版本控制)来支持事务隔离。
    • @leftjoin 因此,对于 s3guard 而言,“不再是问题”无需担心列表不一致或 404 缓存,也无需担心更新不一致(我们无法处理)。 create(overwrite=false)、重命名文件、重命名目录、删除目录树没有原子性,因此任何依赖于协调/排除工作人员的提交算法都注定要失败。幸运的是,在 S3 上重命名是如此缓慢,人们首先注意到并抱怨这一点
    猜你喜欢
    • 1970-01-01
    • 1970-01-01
    • 1970-01-01
    • 1970-01-01
    • 1970-01-01
    • 1970-01-01
    • 2015-05-11
    • 2020-03-16
    • 1970-01-01
    相关资源
    最近更新 更多