【MapReduce】六、Hadoop企业优化

it2025-08-14  11

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一、MapReduce 跑的慢的原因二、MapReduce优化方法三、HDFS小文件优化方法

一、MapReduce 跑的慢的原因

MapReduce程序效率的瓶颈在于两点: 1.1 计算机性能 CPU、内存、磁盘健康、网络 1.2 I/O 操作优化 (1)数据倾斜 (2)Map和Reduce数设置不合理 (3)Map运行时间太长,导致Reduce等待过久(4)小文件过多 (5)大量的不可分块的超大文件(6)Spill次数过多 (7) Merge次数过多等。

二、MapReduce优化方法

MapReduce优化方法主要从六个方面考虑:数据输入、Map阶段、Reduce阶段、IO传输、数据倾斜问题和常用的调优参数。

数据输入 (1)合并小文件:在执行MR任务前将小文件进行合并,大量的小文件会产生大量的Map任务,增大Map任务装载次数,而任务的装载比较耗时,从而导致MR运行较慢。 (2)采用CombineTextInputFormat来作为输入,解决输入端大量小文件场景。Map阶段 (1)减少溢写(Spill)次数:通过调整io.sort.mb及sort.spill.percent参数值,增大触发Spill的内存上限,减少Spill次数,从而减少磁盘IO。 (2)减少合并(Merge)次数:通过调整io.sort.factor参数,增大Merge的文件数目,减少Merge的次数,从而缩短MR处理时间。 (3)在Map之后,不影响业务逻辑前提下,先进行Combine处理,减少IO。Reduce阶段 (1)合理设置Map和Reduce数:两个都不能设置太少,也不能设置太多。太少,会导致Task等待,延长处理时间;太多,会导致Map、Reduce任务间竞争资源,造成处理超时等错误。 (2)设置Map、Reduce共存:调整slowstart.completedmaps参数,使Map运行到—定程度后,Reducet也开始运行,i减少Reduce的等待时间。 (3规避使用Reduce:因为Reduce在用于连接数据集的时候将会产生大量的网络消耗。 (4)合理设置Reduce端的Buffer:默认情况下,数据达到一个阈值的时候,Buffer中的数据就会写入磁盘,然后Reduce会从磁盘中获得所有的数据。也就是说,Buffer和Reduce是没有直接关联的,中间多次写磁盘->读磁盘的过程,既然有这个弊端,那么就可以通过参数来配置,使得Buffer中的一部分数据可以直接输送到Reduce,从而减少Io开销: mapreducereduce.input buffer.percent,默认为0.0。当值大于0的时候,会保留指定比例的内存读Buffer 中的数据直接拿给Reduce使用。这样一来,设置Buffer需要内存,读取数据需要内存,Reduce计算也要内存,所以要根据作业的运行情兄进行调整。I/O传输 1)采用数据压缩的方式,减少网络IO的的时间。安装Snappy和LZO压缩编码器。 2)使用SequenceFile二进制文件。数据倾斜问题 1)数据倾斜现象 数据频率倾斜——某一个区域的数据量要远远大于其他区域。 数据大小倾斜——部分记录的大小远远大于平均值。 2)减少数据倾斜的方法 方法1:抽样和范围分区 可以通过对原始据进行抽样得到的结果集来预设分区边界值。 方法2:自定义分区 基于输出键的背景知识进行自定义分区。例如,如果Map输出键的单词来源于一本书。且其中某几个专业词汇较多。那么就可以自定义分区将这这些专业词汇发送给固定的一部分Reduce实例。而将其他的都发送给剩余的Reduce实例。 方法3:Conbine 使用Combine可以大量地减小数据倾斜。在可能的情况下,Combine的目的就是聚合并精简数据。 方法4:采用Map Join,尽量避免Reduce Join。常用的调优参数 6.1 资源相关参数 (1)以下参数是在用户自己的MR应用程序中配置就可以生效(mapred-default.xml) (2)应该在YARN启动之前就配置在服务器的配置文件中才能生效(yarn-default.xml) (3)Shuffle性能优化的关键参数,应在YARN启动之前就配置好(mapred-default.xml) 6.2 容错相关参数(MapReduce性能优化)

三、HDFS小文件优化方法

HDFS小文件弊端 HDFS上每个文件都要在NameNode上建立一个索引,这个索引的大小约为150byte,这样当小文件比较多的时候,就会产生很多的索引文件,一方面会大量占用NameNode的内存空间,另一方面就是索引文件过大使得索引速度变慢。HDFS小文件解决方案 小文件的优化无非以下几种方式: (1)在数据采集的时候,就将小文件或小批数据合成大文件再上传HDFS。 Hadoop Archive是一个高效地将小文件放入HDFS块中的文件存档工具,它能够将多个小文件打包成一个HAR文件,这样就减少了NameNode的内存使用。

(2)在业务处理之前,在HDFS上使用MapReduce程序对小文件进行合并。 Sequence File Sequence File由一系列的二进制key/value组成,如果key为文件名,value为文件内容,则可以将大批小文件合并成一个大文件。

(3)在MapReduce处理时,可采用CombineTextInputFormat提高效率。 combineFilelnputFormat CombineFileInputFormat是一种新的InputFormat,用于将多个文件合并成一个单独的split,另外,它会考虑数据的存储位置。 (4)开启JVM重用 对于大量小文件Job,可以开启JVM重用会减少45%运行时间。 JVM重用原理:一个Map运行在一个JVM上,开启重用的话,该Map在JVM上运行完毕后,JVM继续运行其他Map。 具体设置: maprechice.job.jvm.numtasks值在10-20之间。

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