spark参数设置

it2022-05-05  121

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总结 Spark系统的性能调优是一个很复杂的过程,需要对Spark以及Hadoop有足够的知识储备。从业务应用平台(Spark)、存储 (HDFS)、操作系统、硬件等多个层面都会对性能产生很大的影响。借助于多种性能监控工具,我们可以很好地了解系统的性能表现,并根据上面介绍的经验进 行调整。

 

#spark.driver.extraJavaOptions -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=256M

cluster模式: spark.driver.extraJavaOptions -XX:PermSize=1024M -XX:MaxPermSize=2048M (可被此参数覆盖–driver-java-options) spark.executor.extraJavaOptions=-XX:+UseConcMarkSweepGC

client模式: JAVA_OPTS="-XX:MaxPermSize=256m $OUR_JAVA_OPTS"

spark.driver.memory=1g spark.driver.cores=1 spark.driver.maxResultSize=1g

spark.executor.memory=1g spark.executor.cores spark.shuffle.manager=sort spark.shuffle.file.buffer=64K spark.reducer.maxSizeInFlight=96m spark.shuffle.io.maxRetries=10 spark.shuffle.sort.bypassMergeThreshold=200 spark.shuffle.spill.compress=false spark.shuffle.memoryFraction=0.1 spark.default.parallelism=100 spark.storage.memoryFraction=0.3 spark.yarn.executor.memoryOverhead=1024 spark.yarn.driver.memoryOverhead=1228 spark.yarn.am.memory=2048 spark.yarn.am.memoryOverhead=512 spark.eventLog.enabled=true spark.cleaner.ttl=500

参数名称 含义 –master MASTER_URL 可以是spark://host:port, mesos://host:port, yarn, yarn-cluster,yarn-client, local –deploy-mode DEPLOY_MODE Driver程序运行的地方,client或者cluster –class CLASS_NAME 主类名称,含包名 –name NAME Application名称 –jars JARS Driver依赖的第三方jar包 –py-files PY_FILES 用逗号隔开的放置在Python应用程序PYTHONPATH上的 .zip, .egg, .py文件列表 –files FILES 用逗号隔开的要放置在每个executor工作目录的文件列表 –properties-file FILE 设置应用程序属性的文件路径,默认是conf/spark-defaults.conf –driver-memory MEM Driver程序使用内存大小 –driver-java-options –driver-library-path Driver程序的库路径 –driver-class-path Driver程序的类路径 –executor-memory MEM executor内存大小,默认1G –driver-cores NUM Driver程序的使用CPU个数,仅限于Spark Alone模式 –supervise 失败后是否重启Driver,仅限于Spark Alone模式 –total-executor-cores NUM executor使用的总核数,仅限于Spark Alone、Spark on Mesos模式 –executor-cores NUM 每个executor使用的内核数,默认为1,仅限于Spark on Yarn模式 –queue QUEUE_NAME 提交应用程序给哪个YARN的队列,默认是default队列,仅限于Spark on Yarn模式 –num-executors NUM 启动的executor数量,默认是2个,仅限于Spark on Yarn模式 –archives ARCHIVES 仅限于Spark on Yarn模式

–conf “spark.mongodb.input.uri=mongodb://127.0.0.1/test.myCollection?readPreference=primaryPreferred”  –conf “spark.mongodb.output.uri=mongodb://127.0.0.1/test.myCollection”  –packages org.mongodb.spark:mongo-spark-connector_2.10:1.1.0

spark streaming: 1.设置合理的batchDuration 每隔一个batchDuration提交一个Job,可以达到毫秒级别,最好不要小于500ms; 2.增Job的并行度 尽可能把Task分配到不同的节点上 3.使用Kryo的序列化 spark默认使用Java的序列化 4.缓存经常使用的数据 缓存经常使用的数据,加快数据的处理 5.清楚不需要的数据 随着时间的推移,有一些数据是不需要的,但这些数据是缓存在内存中的,会消耗内存资源, 通过配置spark.cleaner.ttl为一个合理的值(值不能设置太小), 还可以配置spark.streaming.unpersist为true来去除持久化RDD(默认是true)。 6.设置合理的GC GC比较难调,不合理的GC行为会给程序带来很大的影响。在集群环境下,可以使用并行Mark-Sweep垃圾回收机制(消耗的资源比较多), 可以如下配置:spark.executor.extraJavaOptions=-XX:+UseConcMarkSweepGC 7.设置合理的CPU资源 在streaming情况下,很多时候需要的内存不是很多,但需要的CPU要很多。在streaming程序中,CPU资源的使用可以分为两大类:(1)、用于接受数据;(2)、用于处理数据。

sparkSQL 1.shuffle时候的Task数量,通过spark.sql.shuffle.partitions来调节(默认是200)。 2.想要获取更好的表达式查询速度,可以将spark.sql.codegen设置为ture。 3.对于数据倾斜,采用加入部分中间步骤,如聚合后cache。 4.适当的使用序化方案以及压缩方案。

spark webUI监控Stage的一个图: 1.PROCESS_LOCAL是指读取缓存在本地节点的数据。 2.NODE_LOCAL是指读取本地节点硬盘数据。 3.ANY是指读取非本地节点数据。 4.通常读取数据PROCESS_LOCAL>NODE_LOCAL>ANY,尽量使数据以PROCESS_LOCAL或NODE_LOCAL方式读取。其中PROCESS_LOCAL还和cache有关。

在Spark集群环境下,只有足够高的并行度才能使系统资源得到充分的利用,可以通过修改spark-env.sh来调整Executor的数量和使用资源,Standalone和YARN方式资源的调度管理是不同的。

在Standalone模式下:

每个节点使用的最大内存数:SPARK_WORKER_INSTANCES*SPARK_WORKER_MEMORY;每个节点的最大并发task数:SPARK_WORKER_INSTANCES*SPARK_WORKER_CORES。

在YARN模式下:

集群task并行度:SPARK_ EXECUTOR_INSTANCES* SPARK_EXECUTOR_CORES;集群内存总量:(executor个数) * (SPARK_EXECUTOR_MEMORY+ spark.yarn.executor.memoryOverhead)+ (SPARK_DRIVER_MEMORY+spark.yarn.driver.memoryOverhead)。 重点强调:Spark对Executor和Driver额外添加堆内存大小,Executor端:由 spark.yarn.executor.memoryOverhead设置,默认值executorMemory * 0.07与384的最大值。Driver端:由spark.yarn.driver.memoryOverhead设置,默认值driverMemory * 0.07与384的最大值。 通过调整上述参数,可以提高集群并行度,让系统同时执行的任务更多,那么对于相同的任务,并行度高了,可以减少轮询次数。举例说明:如果一个stage有100task,并行度为50,那么执行完这次任务,需要轮询两次才能完成,如果并行度为100,那么一次就可以了。 但是在资源相同的情况,并行度高了,相应的Executor内存就会减少,所以需要根据实际实况协调内存和core。此外,Spark能够非常有 效的支持短时间任务(例如:200ms),因为会对所有的任务复用JVM,这样能减小任务启动的消耗,Standalone模式下,core可以允许 1-2倍于物理core的数量进行超配。

Spark任务数量调整 Spark的任务数由stage中的起始的所有RDD的partition之和数量决定,所以需要了解每个RDD的partition的计算方 法。以Spark应用从HDFS读取数据为例,HadoopRDD的partition切分方法完全继承于MapReduce中的 FileInputFormat,具体的partition数量由HDFS的块大小、mapred.min.split.size的大小、文件的压缩方式 等多个因素决定,详情需要参见FileInputFormat的代码。

Spark内存调优 内存优化有三个方面的考虑:对象所占用的内存,访问对象的消耗以及垃圾回收所占用的开销。

对象所占内存,优化数据结构 Spark 默认使用Java序列化对象,虽然Java对象的访问速度更快,但其占用的空间通常比其内部的属性数据大2-5倍。为了减少内存的使用,减少Java序列 化后的额外开销,下面列举一些Spark官网(http://spark.apache.org/docs/latest /tuning.html#tuning-data-structures)提供的方法。 (1)使用对象数组以及原始类型(primitive type)数组以替代Java或者Scala集合类(collection class)。fastutil 库为原始数据类型提供了非常方便的集合类,且兼容Java标准类库。 (2)尽可能地避免采用含有指针的嵌套数据结构来保存小对象。 (3)考虑采用数字ID或者枚举类型以便替代String类型的主键。 (4)如果内存少于32GB,设置JVM参数-XX:+UseCom­pressedOops以便将8字节指针修改成4字节。与此同时,在 Java 7或者更高版本,设置JVM参数-XX:+UseC­­­­­ompressedStrings以便采用8比特来编码每一个ASCII字符。

内存回收 (1)获取内存统计信息:优化内存前需要了解集群的内存回收频率、内存回收耗费时间等信息,可以在spark-env.sh中设置 SPARK_JAVA_OPTS=“-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps $ SPARK_JAVA_OPTS”来获取每一次内存回收的信息。 (2)优化缓存大小:默认情况Spark采用运行内存(spark.executor.memory)的60%来进行RDD缓存。这表明在任务执 行期间,有40%的内存可以用来进行对象创建。如果任务运行速度变慢且JVM频繁进行内存回收,或者内存空间不足,那么降低缓存大小设置可以减少内存消 耗,可以降低spark.storage.memoryFraction的大小。

频繁GC或者OOM 针对这种情况,首先要确定现象是发生在Driver端还是在Executor端,然后在分别处理。 Driver端:通常由于计算过大的结果集被回收到Driver端导致,需要调大Driver端的内存解决,或者进一步减少结果集的数量。

Executor端: (1)以外部数据作为输入的Stage:这类Stage中出现GC通常是因为在Map侧进行map-side-combine时,由于group 过多引起的。解决方法可以增加partition的数量(即task的数量)来减少每个task要处理的数据,来减少GC的可能性。 (2)以shuffle作为输入的Stage:这类Stage中出现GC的通常原因也是和shuffle有关,常见原因是某一个或多个group 的数据过多,也就是所谓的数据倾斜,最简单的办法就是增加shuffle的task数量,比如在SparkSQL中设置SET spark.sql.shuffle.partitions=400,如果调大shuffle的task无法解决问题,说明你的数据倾斜很严重,某一个 group的数据远远大于其他的group,需要你在业务逻辑上进行调整,预先针对较大的group做单独处理。

修改序列化 使用Kryo序列化,因为Kryo序列化结果比Java标准序列化更小,更快速。具体方法:spark-default.conf 里设置spark.serializer为org.apache.spark.serializer.KryoSerializer 。 参考官方文档(http://spark.apache.org/docs/latest/tuning.html#summary):对于大多数程序而言,采用Kryo框架以及序列化能够解决性能相关的大部分问题。

Spark 磁盘调优 在集群环境下,如果数据分布不均匀,造成节点间任务分布不均匀,也会导致节点间源数据不必要的网络传输,从而大大影响系统性能,那么对于磁盘调优最好先将数据资源分布均匀。除此之外,还可以对源数据做一定的处理:

在内存允许范围内,将频繁访问的文件或数据置于内存中;如果磁盘充裕,可以适当增加源数据在HDFS上的备份数以减少网络传输;Spark支持多种文件格式及压缩方式,根据不同的应用环境进行合理的选择。如果每次计算只需要其中的某几列,可以使用列式文件格式,以减少磁盘I/O, 常用的列式有parquet、rcfile。如果文件过大,将原文件压缩可以减少磁盘I/O,例如:gzip、snappy、lzo。

其他 广播变量(broadcast) 当task中需要访问一个Driver端较大的数据时,可以通过使用SparkContext的广播变量来减小每一个任务的大小以及在集群中启动 作业的消耗。参考官方文档http://spark.apache.org/docs/latest /tuning.html#broadcasting-large-variables。

开启推测机制 推测机制后,如果集群中,某一台机器的几个task特别慢,推测机制会将任务分配到其他机器执行,最后Spark会选取最快的作为最终结果。 在spark-default.conf 中添加:spark.speculation true

推测机制与以下几个参数有关:

spark.speculation.interval 100:检测周期,单位毫秒;spark.speculation.quantile 0.75:完成task的百分比时启动推测;spark.speculation.multiplier 1.5:比其他的慢多少倍时启动推测。

总结 Spark系统的性能调优是一个很复杂的过程,需要对Spark以及Hadoop有足够的知识储备。从业务应用平台(Spark)、存储 (HDFS)、操作系统、硬件等多个层面都会对性能产生很大的影响。借助于多种性能监控工具,我们可以很好地了解系统的性能表现,并根据上面介绍的经验进 行调整。


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