Flink应用

1.免密登录

2.flink StandAlone模式

3.Flink Yarn 模式 (on per 模式,on session 模式)

Flink概述

按照Apache官方的介绍,Flink是一个对有界和无界数据流进行状态计算的分布式处理引擎和框架。通俗地讲,Flink就是一个流计算框架,主要用来处理流式数据。其起源于2010年德国研究基金会资助的科研项目"Stratosphere",2014年3月成为Apache孵化项目,12月即成为Apache顶级项目。Flinken在德语里是敏捷的意思,意指快速精巧。其代码主要是由 Java 实现,部分代码由 Scala实现。Flink既可以处理有界的批量数据集,也可以处理无界的实时流数据,为批处理和流处理提供了统一编程模型。

Flink安装部署

本地模式

本地模式即在linux服务器直接解压flink二进制包就可以使用,不用修改任何参数,用于一些简单测试场景。

下载安装包

直接在Flink官网下载安装包,如写作此文章时最新版为flink-1.11.1-bin-scala_2.11.tgz

上传并解压至linux

root@vm1 myapp\]# pwd /usr/local/myapp \[root@vm1 myapp\]# ll 总用量 435772 -rw-r--r--. 1 root root 255546057 2月 8 02:29 flink-1.11.1-bin-scala_2.11.tgz 解压到指定目录 \[root@vm1 myapp\]# tar -zxvf flink-1.11.1-bin-scala_2.11.tgz -C /usr/local/myapp/flink/ 启动Flink \[root@vm1 \~\]# java -version java version "1.8.0_261" Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_261-b12) Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.261-b12, mixed mode) 进入flink目录执行启动命令 \[root@vm1 \~\]# cd /usr/local/myapp/flink/flink-1.11.1/ \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/start-cluster.sh \[root@vm1 flink-1.11.1\]# jps 3577 Jps 3242 StandaloneSessionClusterEntrypoint 3549 TaskManagerRunner 执行Jps查看java进程,可以看到Flink相关进程已经启动。可以通过浏览器访问Flink的Web界面http://vm1:8081 关闭防火墙 查看linux防火墙状态 \[root@vm1 \~\]# systemctl status firewalld 临时关闭防火墙 \[root@vm1 \~\]# systemctl stop firewalld 永久关闭防火墙 \[root@vm1 \~\]# systemctl disable firewalld 关闭Flink 执行bin/stop-cluster.sh 集群模式 集群环境适合在生产环境下面使用,且需要修改对应的配置参数。Flink提供了多种集群模式,我们这里主要介绍standalone和Flink on Yarn两种模式。 Standalone模式 Standalone是Flink的独立集群部署模式,不依赖任何其它第三方软件或库。如果想搭建一套独立的Flink集群,不依赖其它组件可以使用这种模式。搭建一个标准的Flink集群,需要准备3台Linux机器。 Linux机器规划 节点类型 主机名 IP Master vm1 192.168.174.136 Slave vm2 192.168.174.137 Slave vm3 192.168.174.138 在Flink集群中,Master节点上会运行JobManager(StandaloneSessionClusterEntrypoint)进程,Slave节点上会运行TaskManager(TaskManagerRunner)进程。 集群中Linux节点都要配置JAVA_HOME,并且节点之间需要设置ssh免密码登录,至少保证Master节点可以免密码登录到其他两个Slave节点,linux防火墙也需关闭。 设置免密登录 1)先在每一台机器设置本机免密登录自身 \[root@vm1 \~\]# ssh-keygen -t rsa \[root@vm1 \~\]# cat \~/.ssh/id_rsa.pub \>\> \~/.ssh/authorized_keys 在本机执行ssh登录自身,不提示输入密码则表明配置成功 \[root@vm1 \~\]# ssh vm1 Last login: Tue Sep 29 22:23:39 2020 from vm1 在其它机器vm2、vm3执行同样的操作: ssh-keygen -t rsa cat \~/.ssh/id_rsa.pub \>\> \~/.ssh/authorized_keys ssh vm2 ssh vm3 2)设置vm1免密登录其它机器 把vm1的公钥文件拷贝到其它机器vm2、vm3上 \[root@vm1 \~\]# scp \~/.ssh/id_rsa.pub root@vm2:\~/ \[root@vm1 \~\]# scp \~/.ssh/id_rsa.pub root@vm3:\~/ 登录到vm2、vm3,把vm1的公钥文件追加到自己的授权文件中 \[root@vm2 \~\]# cat \~/id_rsa.pub \>\> \~/.ssh/authorized_keys \[root@vm3 \~\]# cat \~/id_rsa.pub \>\> \~/.ssh/authorized_keys 如果提示没有 \~/.ssh/authorized_keys目录则可以在这台机器上执行ssh-keygen -t rsa。不建议手动创建.ssh目录! 验证在vm1上ssh登录vm2、vm3是否无需密码,不需要密码则配置成功! \[root@vm1 \~\]# ssh vm2 Last login: Mon Sep 28 22:31:22 2020 from 192.168.174.133 \[root@vm1 \~\]# ssh vm3 Last login: Tue Sep 29 22:35:25 2020 from vm1 执行exit退回到本机 \[root@vm3 \~\]# exit logout Connection to vm3 closed. \[root@vm1 \~\]# 3)同样方式设置其它机器之间的免密登录 在vm2、vm3上执行同样的步骤 把vm2的公钥文件拷贝到vm1、vm3 \[root@vm2 \~\]# scp \~/.ssh/id_rsa.pub root@vm1:\~/ \[root@vm2 \~\]# scp \~/.ssh/id_rsa.pub root@vm3:\~/ \[root@vm1 \~\]# cat \~/id_rsa.pub \>\> \~/.ssh/authorized_keys \[root@vm3 \~\]# cat \~/id_rsa.pub \>\> \~/.ssh/authorized_keys 把vm3的公钥文件拷贝到vm1、vm2 \[root@vm3 \~\]# scp \~/.ssh/id_rsa.pub root@vm1:\~/ \[root@vm3 \~\]# scp \~/.ssh/id_rsa.pub root@vm2:\~/ \[root@vm1 \~\]# cat \~/id_rsa.pub \>\> \~/.ssh/authorized_keys \[root@vm2 \~\]# cat \~/id_rsa.pub \>\> \~/.ssh/authorized_keys 4)验证ssh免密码登录 \[root@vm2 \~\]# ssh vm1 \[root@vm2 \~\]# ssh vm3 \[root@vm3 \~\]# ssh vm1 \[root@vm3 \~\]# ssh vm2 设置主机时间同步 如果集群内节点时间相差太大的话,会导致集群服务异常,所以需要保证集群内各节点时间一致。 执行命令yum install -y ntpdate安装ntpdate 执行命令ntpdate -u ntp.sjtu.edu.cn 同步时间 Flink安装步骤 下列步骤都是先在Master机器上操作,再拷贝到其它机器(确保每台机器都安装了jdk) 解压Flink安装包 \[root@vm1 myapp\]# tar -zxvf flink-1.11.1-bin-scala_2.11.tgz -C /usr/local/myapp/flink/ 修改Flink的配置文件flink-1.11.1/conf/flink-conf.yaml 把jobmanager.rpc.address配置的参数值改为vm1 jobmanager.rpc.address: vm1 修改Flink的配置文件flink-1.11.1/conf/workers \[root@vm1 conf\]# vim workers vm2 vm3 将vm1这台机器上修改后的flink-1.11.1目录复制到其他两个Slave节点 scp -rq /usr/local/myapp/flink vm2:/usr/local/myapp/ scp -rq /usr/local/myapp/flink vm3:/usr/local/myapp/ 在vm1这台机器上启动Flink集群服务 执行这一步时确保各个服务器防火墙已关闭 进入flink目录/flink-1.11.1/bin执行start-cluster.sh \[root@vm1 \~\]# cd /usr/local/myapp/flink/flink-1.11.1/ \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/start-cluster.sh Starting cluster. Starting standalonesession daemon on host vm1. Starting taskexecutor daemon on host vm2. Starting taskexecutor daemon on host vm3. 查看vm1、vm2和vm3这3个节点上的进程信息 \[root@vm1 flink-1.11.1\]# jps 4983 StandaloneSessionClusterEntrypoint 5048 Jps \[root@vm2 \~\]# jps 4122 TaskManagerRunner 4175 Jps \[root@vm3 \~\]# jps 4101 Jps 4059 TaskManagerRunner 查看Flink Web UI界面,访问http://vm1:8081 \[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6tKRfsOg-1603003404551)(image-20201001000826062.png)

8)提交任务执行

root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/flink run ./examples/batch/WordCount.jar 提交任务可以在任意一台flink客户端服务器提交,本例中在vm1、vm2、vm3都可以 \[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AJKInteJ-1603003404554)(image-20201017200539366.png)

停止flink集群

bin/stop-cluster.sh

10)单独启动、停止进程

手工启动、停止主进程StandaloneSessionClusterEntrypoint

root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/jobmanager.sh start \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/jobmanager.sh stop 手工启动、停止TaskManagerRunner(常用于向集群中添加新的slave节点) \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/taskmanager.sh start \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/taskmanager.sh stop Flink on YARN 模式 Flink on Yarn模式使用YARN 作为任务调度系统,即在YARN上启动运行flink。好处是能够充分利用集群资源,提高服务器的利用率。这种模式的前提是要有一个Hadoop集群,并且只需公用一套hadoop集群就可以执行MapReduce和Spark以及Flink任务,非常方便。因此需要先搭建一个hadoop集群。 Hadoop集群搭建 1)下载并解压到指定目录 从官网下载Hadoop二进制包,上传到linux服务器,并解压到指定目录。 \[root@vm1 \~\]# tar -zxvf hadoop-2.9.2.tar.gz -C /usr/local/myapp/hadoop/ 1 2)配置环境变量 vim /etc/profile export HADOOP_HOME=/usr/local/myapp/hadoop/hadoop-2.9.2/ export PATH=$PATH:$HADOOP_HOME/bin 执行hadoop version查看版本号 \[root@vm1 hadoop\]# source /etc/profile \[root@vm1 hadoop\]# hadoop version Hadoop 2.9.2 3)修改hadoop-env.sh文件 修改配置export JAVA_HOME=${JAVA_HOME}指定JAVA_HOME路径: export JAVA_HOME=/usr/local/myapp/jdk/jdk1.8.0_261/ 1 同时指定Hadoop日志路径,先创建好目录: \[root@vm1\]# mkdir -p /data/hadoop_repo/logs/hadoop 1 再配置HADOOP_LOG_DIR export HADOOP_LOG_DIR=/data/hadoop_repo/logs/hadoop 1 4)修改yarn-env.sh文件 指定JAVA_HOME路径 export JAVA_HOME=/usr/local/myapp/jdk/jdk1.8.0_261/ 1 指定YARN日志目录: \[root@vm1 \~\]# mkdir -p /data/hadoop_repo/logs/yarn 1 export YARN_LOG_DIR=/data/hadoop_repo/logs/yarn 1 4)修改core-site.xml 配置NameNode的地址fs.defaultFS、Hadoop临时目录hadoop.tmp.dir NameNode和DataNode的数据文件都会存在临时目录下的对应子目录下 \ \ \fs.defaultFS\ \hdfs://vm1:9000\ \ \ \hadoop.tmp.dir\ \/data/hadoop_repo\ \ \ 6)修改hdfs-site.xml dfs.namenode.secondary.http-address指定secondaryNameNode的http地址,本例设置vm2机器为SecondaryNameNode \ \ \dfs.replication\ \2\ \ \ \dfs.namenode.secondary.http-address\ \vm2:50090\ \ \ 7)修改yarn-site.xml yarn.resourcemanager.hostname指定resourcemanager的服务器地址,本例设置vm1机器为hadoop主节点 \ \ \yarn.nodemanager.aux-services\ \mapreduce_shuffle\ \ \ \yarn.resourcemanager.hostname\ \vm1\ \ \ 8)修改mapred-site.xml \[root@vm1 hadoop\]# mv mapred-site.xml.template mapred-site.xml \ \ \mapreduce.framework.name\ \yarn\ \ \ mapreduce.framework.name设置使用yarn运行mapreduce程序 9) 配置slaves 设置vm2、vm3为Hadoop副节点 \[root@vm1 hadoop\]# vim slaves vm2 vm3 10)设置免密码登录 免密配置参考前文 设置服务器间相互免密登录 11)拷贝hadoop到其它机器 将在vm1上配置好的Hadoop目录拷贝到其它服务器 \[root@vm1 hadoop\]# scp -r /usr/local/myapp/hadoop/ vm2:/usr/local/myapp/ \[root@vm1 hadoop\]# scp -r /usr/local/myapp/hadoop/ vm3:/usr/local/myapp/ 12)格式化HDFS 在Hadoop集群主节点vm1上执行格式化命令 \[root@vm1 bin\]# pwd /usr/local/myapp/hadoop/hadoop-2.9.2/bin \[root@vm1 bin\]# hdfs namenode -format 如果要重新格式化NameNode,则需要先将原来NameNode和DataNode下的文件全部删除,否则报错。NameNode和DataNode所在目录在core-site.xml中hadoop.tmp.dir、dfs.namenode.name.dir、dfs.datanode.data.dir属性配置 13)启动集群 直接启动全部进程 \[root@vm1 hadoop-2.9.2\]# sbin/start-all.sh 也可以单独启动HDFS sbin/start-dfs.sh 也可以单独启动YARN sbin/start-yarn.sh 14)查看web页面 要在本地机器http访问虚拟机先关闭linux防火墙,关闭linux防火墙请参照前文 查看HDFS Web页面: http://vm1:50070/ 查看YARN Web 页面: http://vm1:8088/cluster 15)查看各个节点进程 \[root@vm1 \~\]# jps 5026 ResourceManager 5918 Jps 5503 NameNode \[root@vm2 \~\]# jps 52512 NodeManager 52824 Jps 52377 DataNode 52441 SecondaryNameNode \[root@vm3 \~\]# jps 52307 DataNode 52380 NodeManager 52655 Jps 16)停止Hadoop集群 \[root@vm1 hadoop-2.9.2\]# sbin/stop-all.sh Hadoop集群搭建完成后就可以在Yarn上运行Flink了! Flink on Yarn的两种方式 第1种:在YARN中预先初始化一个Flink集群,占用YARN中固定的资源。该Flink集群常驻YARN 中,所有的Flink任务都提交到这里。这种方式的缺点在于不管有没有Flink任务执行,Flink集群都会独占系统资源,除非手动停止。如果YARN中给Flink集群分配的资源耗尽,只能等待YARN中的一个作业执行完成释放资源才能正常提交下一个Flink作业。 第2种:每次提交Flink任务时单独向YARN申请资源,即每次都在YARN上创建一个新的Flink集群,任务执行完成后Flink集群终止,不再占用机器资源。这样不同的Flink任务之间相互独立互不影响。这种方式能够使得资源利用最大化,适合长时间、大规模计算任务。 下面分别介绍2种方式的具体步骤。 第1种方式 不管是哪种方式,都要先运行Hadoop集群 1)启动Hadoop集群 \[root@vm1 hadoop-2.9.2\]# sbin/start-all.sh 2)将flink依赖的hadoop相关jar包拷贝到flink目录 \[root@vm1\]# cp /usr/local/myapp/hadoop/hadoop-2.9.2/share/hadoop/yarn/hadoop-yarn-api-2.9.2.jar /usr/local/myapp/flink/flink-1.11.1/lib \[root@vm1\]# cp /usr/local/myapp/hadoop/hadoop-2.9.2/share/hadoop/yarn/sources/hadoop-yarn-api-2.9.2-sources.jar /usr/local/myapp/flink/flink-1.11.1/lib 还需要 flink-shaded-hadoop-2-uber-2.8.3-10.0.jar ,可以从maven仓库下载并放到flink的lib目录下。 3)创建并启动flink集群 在flink的安装目录下执行 bin/yarn-session.sh -n 2 -jm 512 -tm 512 -d 1 这种方式创建的是一个一直运行的flink集群,也称为flink yarn-session 创建成功后,可以访问hadoop任务页面,查看是否有flink任务成功运行:http://vm1:8088/cluster \[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bIcGDTS0-1603003404558)(image-20201015212535158.png)

创建成功后,flink控制台会输出web页面的访问地址,可以在web页面查看flink任务执行情况:

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-91J9xKue-1603003404560)(image-20201015213139655.png)

控制台输出http://vm2:43243 可以认为flink的Jobmanager进程就运行在vm2上,且端口是43243。指定host、port提交flink任务时可以使用这个地址+端口

4)附着到flink集群

创建flink集群后会有对应的applicationId,因此执行flink任务时也可以附着到已存在的、正在运行的flink集群

#附着到指定flink集群

root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/yarn-session.sh -id application_1602852161124_0001 1 2 applicationId参数是上一步创建flink集群时对应的applicationId 5) 提交flink任务 可以运行flink自带的wordcount样例: \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/flink run ./examples/batch/WordCount.jar 在flink web页面 http://vm2:43243/ 可以看到运行记录: \[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZYwxhNTz-1603003404561)(image-20201015213038724.png)

可以通过-input和-output来手动指定输入数据目录和输出数据目录:

-input hdfs://vm1:9000/words

-output hdfs://vm1:9000/wordcount-result.txt

第2种方式

这种方式很简单,就是在提交flink任务时同时创建flink集群

root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/flink run -m yarn-cluster -yjm 1024 ./examples/batch/WordCount.jar 需要在执行上述命令的机器(即flink客户端)上配置环境变量YARN_CONF_DIR、HADOOP_CONF_DIR或者HADOOP_HOME环境变量,Flink会通过这个环境变量来读取YARN和HDFS的配置信息。 如果报下列错,则需要禁用hadoop虚拟内存检查: Diagnostics from YARN: Application application_1602852161124_0004 failed 1 times (global limit =2; local limit is =1) due to AM Container for appattempt_1602852161124_0004_000001 exited with exitCode: -103 Failing this attempt.Diagnostics: \[2020-10-16 23:35:56.735\]Container \[pid=6890,containerID=container_1602852161124_0004_01_000001\] is running beyond virtual memory limits. Current usage: 105.8 MB of 1 GB physical memory used; 2.2 GB of 2.1 GB virtual memory used. Killing container. 修改所有hadoop机器(所有 nodemanager)的文件$HADOOP_HOME/etc/hadoop/yarn-site.xml \ \yarn.nodemanager.vmem-check-enabled\ \false\ \ 重启hadoop集群再次运行 \[root@vm1 hadoop-2.9.2\]# sbin/stop-all.sh \[root@vm1 hadoop-2.9.2\]# sbin/start-all.sh \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/flink run -m yarn-cluster -yjm 1024 ./examples/batch/WordCount.jar 任务成功执行,控制台输出如下。可以使用控制台输出的web页面地址vm3:44429查看任务。不过这种模式下任务执行完成后Flink集群即终止,所以输入地址vm3:44429时可能看不到结果,因为此时任务可能执行完了,flink集群终止,页面也访问不了了。 \[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XsBPibbF-1603003404563)(image-20201016000427565.png)

上述Flink On Yarn的2种方式案例中分别使用了两个命令:yarn-session.sh 和 flink run

yarn-session.sh 可以用来在Yarn上创建并启动一个flink集群,可以通过如下命令查看常用参数:

root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/yarn-session.sh -h -n :表示分配的容器数量,即TaskManager的数量 -jm:设置jobManagerMemory,即JobManager的内存,单位MB -tm:设置taskManagerMemory ,即TaskManager的内存,单位MB -d: 设置运行模式为detached,即后台独立运行 -nm:设置在YARN上运行的应用的name(名字) -id: 指定任务在YARN集群上的applicationId ,附着到后台独立运行的yarn session中 flink run命令既可以提交任务到Flink集群中执行,也可以在提交任务时创建一个新的flink集群,可以通过如下命令查看常用参数: \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/flink run -h -m: 指定主节点(JobManger)的地址,在此命令中指定的JobManger地址优先于配置文件中的 -c: 指定jar包的入口类,此参数在jar 包名称之前 -p:指定任务并行度,同样覆盖配置文件中的值 flink run使用举例: 1)提交并执行flink任务,默认查找当前YARN集群中已有的yarn-session的JobManager \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/flink run ./examples/batch/WordCount.jar -input hdfs://vm1:9000/hello.txt -output hdfs://vm1:9000/result_hello 1 2)提交flink任务时显式指定JobManager的的host的port,该域名和端口是创建flink集群时控制台输出的 \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/flink run -m vm3:39921 ./examples/batch/WordCount.jar -input hdfs://vm1:9000/hello.txt -output hdfs://vm1:9000/result_hello 1 3)在YARN中启动一个新的Flink集群,并提交任务 \[root@vm1 flink-1.11.1\]# bin/flink run -m yarn-cluster -yjm 1024 ./examples/batch/WordCount.jar -input hdfs://vm1:9000/hello.txt -output hdfs://vm1:9000/result_hello Flink on Yarn集群HA Flink on Yarn模式的HA利用的是YARN的任务恢复机制。Flink on Yarn模式依赖hadoop集群,这里可以使用前文中的hadoop集群。这种模式下的HA虽然依赖YARN的任务恢复机制,但是Flink任务在恢复时,需要依赖检查点产生的快照。快照虽然存储在HDFS上,但是其元数据保存在zk中,所以也需要一个zk集群,使用前文配置好的zk集群即可。

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