07-深入Flink整体架构原理和组件角色介绍

Flink 是一个分布式系统，需要有效分配和管理计算资源才能执行流应用程序

• 运行时由两种类型的进程组成
  • 一个 JobManager
  • 一个或者多个 TaskManager
    

什么是JobManager（大Boss,包工头）

• 协调 Flink 应用程序的分布式执行的功能
  • 它决定何时调度下一个 task（或一组 task）
  • 对完成的 task 或执行失败做出反应
  • 协调 checkpoint、并且协调从失败中恢复等等

什么是TaskManager (任务组长，搬砖的人)

• 负责计算的worker，还有上报内存、任务运行情况给JobManager等
• 至少有一个 TaskManager，也称为 worker执行作业流的 task，并且缓存和交换数据流
• 在 TaskManager 中资源调度的最小单位是 task slot

Jobmanager进阶

• JobManager进程由三个不同的组件组成
  • ResourceManager
    • 负责 Flink 集群中的资源提供、回收、分配 - 它管理 task slots
  • Dispatcher
    • 提供了一个 REST 接口，用来提交 Flink 应用程序执行
    • 为每个提交的作业启动一个新的 JobMaster
    • 运行 Flink WebUI 用来提供作业执行信息
  • JobMaster
    • 负责管理单个JobGraph的执行，Flink 集群中可以同时运行多个作业，每个作业都有自己的 JobMaster
    • 至少有一个 JobManager，高可用（HA）设置中可能有多个 JobManager，其中一个始终是 leader，其他的则是 standby

TaskManager 进阶

• TaskManager中 task slot 的数量表示并发处理 task 的数量
• 一个 task slot 中可以执行多个算子，里面多个线程
  • 算子 opetator
    • source
    • transformation
    • sink
• 对于分布式执行，Flink 将算子的 subtasks 链接成 tasks，每个 task 由一个线程执行
  • 图中source和map算子组成一个算子链，作为一个task运行在一个线程上
• 将算子链接成 task 是个有用的优化：它减少线程间切换、缓冲的开销，并且减少延迟的同时增加整体吞吐量
  
  

官方文档：https://ci.apache.org/projects/flink/flink-docs-release-1.13/zh/docs/learn-flink/overview/

Task Slots 任务槽

• Task Slot是Flink中的任务执行器,每个Task Slot可以运行多个subtask ，每个subtask会以单独的线程来运行
• 每个 worker（TaskManager）是一个 JVM 进程，可以在单独的线程中执行一个(1个solt)或多个 subtask
• 为了控制一个 TaskManager 中接受多少个 task，就有了所谓的 task slots（至少一个）
• 每个 task slot 代表 TaskManager 中资源的固定子集
• 注意
  • 所有Task Slot平均分配TaskManger的内存, TaskSolt 没有 CPU 隔离
  • 当前 TaskSolt 独占内存空间，作业间互不影响
  • 一个TaskManager进程里有多少个taskSolt就意味着多少个并发
  • task solt数量建议是cpu的核数，独占内存，共享CPU
    
• 5 个 subtask 执行，因此有 5 个并行线程
  • Task 正好封装了一个 Operator 或者 Operator Chain 的 parallel instance
  • Sub-Task 强调的是同一个 Operator 或者 Operator Chain 具有多个并行的 Task
  • 图中source和map算子组成一个算子链，作为一个task运行在一个线程上
    • 算子链接成 一个 task 它减少线程间切换、缓冲的开销，并且减少延迟的同时增加整体吞吐量
      
• Task Slot是Flink中的任务执行器,每个Task Slot可以运行多个task即subtask ，每个sub task会以单独的线程来运行
  
• Flink 算子之间可以通过【一对一】模式或【重新分发】模式传输数据
  

文档

• https://ci.apache.org/projects/flink/flink-docs-release-1.13/zh/docs/concepts/flink-architecture/#tasks-and-operator-chains
• https://ci.apache.org/projects/flink/flink-docs-release-1.13/zh/docs/concepts/glossary/