在Alluxio上运行Spark

兼容性
- 一般设置
- 针对HDFS的额外设置
使用Alluxio作为输入输出
数据本地化
Spark Shell中Failed to login问题
- [建议] 为Spark 1.4.0以上版本配置spark.sql.hive.metastore.sharedPrefixes
- [规避] 为Hadoop配置指定fs.alluxio.impl
  - 更新SparkContext中的hadoopConfiguration
  - 更新Hadoop配置文件

该指南描述了如何在Alluxio上运行Apache Spark。HDFS作为一个分布式底层存储系统的一个例子。请注意，Alluxio除HDFS之外也支持其它的底层存储系统，计算框架(如Spark)可以通过Alluxio从任意数量的底层存储系统读写数据。

兼容性

Alluxio直接兼容Spark 1.1或更新版本而无需修改.

一般设置

Alluxio集群根据向导搭建完成(可以是本地模式或者集群模式)。
请添加如下代码到spark/conf/spark-defaults.conf。

spark.driver.extraClassPath /<PATH_TO_ALLUXIO>/client/spark/alluxio-1.5.0-spark-client.jar
spark.executor.extraClassPath /<PATH_TO_ALLUXIO>/client/spark/alluxio-1.5.0-spark-client.jar

针对HDFS的额外设置

如果Alluxio运行Hadoop 1.x集群之上，创建一个新文件spark/conf/core-site.xml包含以下内容：

<configuration>
  <property>
    <name>fs.alluxio.impl</name>
    <value>alluxio.hadoop.FileSystem</value>
  </property>
</configuration>

如果你使用zookeeper让Alluxio运行在容错模式并且Hadoop集群是1.x，添加如下内容到先前创建的spark/conf/core-site.xml:

<property>
  <name>fs.alluxio-ft.impl</name>
  <value>alluxio.hadoop.FaultTolerantFileSystem</value>
</property>

以及如下内容到spark/conf/spark-defaults.conf:

spark.driver.extraJavaOptions -Dalluxio.zookeeper.address=zookeeperHost1:2181,zookeeperHost2:2181 -Dalluxio.zookeeper.enabled=true
spark.executor.extraJavaOptions -Dalluxio.zookeeper.address=zookeeperHost1:2181,zookeeperHost2:2181 -Dalluxio.zookeeper.enabled=true

使用Alluxio作为输入输出

这一部分说明如何将Alluxio作为Spark应用的输入输出源。

使用已经存于Alluxio的数据

首先，我们将从Alluxio文件系统中拷贝一些本地数据。将文件LICENSE放到Alluxio（假定你正处在Alluxio工程目录下）:

bin/alluxio fs copyFromLocal LICENSE /LICENSE

在spark-shell中运行如下命令（假定Alluxio Master运行在localhost）:

> val s = sc.textFile("alluxio://localhost:19998/LICENSE")
> val double = s.map(line => line + line)
> double.saveAsTextFile("alluxio://localhost:19998/LICENSE2")

打开浏览器，查看http://localhost:19999/browse。可以发现多出一个输出文件LICENSE2, 每一行是由文件LICENSE的对应行复制2次得到。

使用来自HDFS的数据

Alluxio支持在给出具体的路径时，透明的从底层文件系统中取数据。将文件LICENSE放到Alluxio所挂载的目录下（默认是/alluxio）的HDFS中，意味着在这个目录下的HDFS中的任何文件都能被Alluxio发现。通过改变位于Server上的alluxio-env.sh文件中的 ALLUXIO_UNDERFS_ADDRESS属性可以修改这个设置。假定namenode节点运行在localhost，并且Alluxio默认的挂载目录是alluxio:

hadoop fs -put -f /alluxio/LICENSE hdfs://localhost:9000/alluxio/LICENSE

注意：Alluxio没有文件的概念。你可以通过浏览web UI验证这点。在spark-shell中运行如下命令（假定Alluxio Master运行在localhost）:

> val s = sc.textFile("alluxio://localhost:19998/LICENSE")
> val double = s.map(line => line + line)
> double.saveAsTextFile("alluxio://localhost:19998/LICENSE2")

打开浏览器，查看http://localhost:19999/browse。可以发现多出一个输出文件LICENSE2, 每一行是由文件LICENSE的对应行复制2次得到。并且，现在LICENSE文件出现在Alluxio文件系统空间。

注意：部分读取的块缓存默认是开启的，但如果已经将这个选项关闭的话，LICENSE文件很可能不在Alluxio存储（非In-Memory)中。这是因为Alluxio只存储完整读入块，如果文件太小，Spark作业中，每个executor读入部分块。为了避免这种情况，你可以在Spark中定制分块数目。对于这个例子，由于只有一个块，我们将设置分块数为1。

> val s = sc.textFile("alluxio://localhost:19998/LICENSE", 1)
> val double = s.map(line => line + line)
> double.saveAsTextFile("alluxio://localhost:19998/LICENSE2")

使用容错模式

当以容错模式运行Alluxio时，可以使用任何一个Alluxio master：

> val s = sc.textFile("alluxio-ft://stanbyHost:19998/LICENSE")
> val double = s.map(line => line + line)
> double.saveAsTextFile("alluxio-ft://activeHost:19998/LICENSE2")

数据本地化

如果Spark任务的定位应该是NODE_LOCAL而实际是ANY，可能是因为Alluxio和Spark使用了不同的网络地址表示，可能其中一个使用了主机名而另一个使用了IP地址。请参考 this jira ticket获取更多细节（这里可以找到Spark社区的解决方案）。

提示:Alluxio使用主机名来表示网络地址，只有0.7.1版本使用了IP地址。Spark 1.5.x版本与Alluxio0.7.1做法一致，都使用了IP地址来表示网络地址，数据本地化不加修改即可使用。但是从0.8.0往后，为了与HDFS一致，Alluxio使用主机名表示网络地址。用户启动Spark时想要获取数据本地化，可以用Spark提供的如下脚本显式指定主机名。以slave-hostname启动Spark Worker:

RK_HOME/sbin/start-slave.sh -h <slave-hostname> <spark master uri>

举例而言:

$SPARK_HOME/sbin/start-slave.sh -h simple30 spark://simple27:7077

也可以通过设置$SPARK_HOME/conf/spark-env.sh里的SPARK_LOCAL_HOSTNAME获取数据本地化。举例而言：

SPARK_LOCAL_HOSTNAME=simple30

用以上任何一种方法，Spark Worker的地址变为主机名并且定位等级变为NODE_LOCAL，如下Spark WebUI所示：

hostname

locality

##在YARN上运行SPARK

为了最大化Spark作业所能达到数据本地化的数量，应当尽可能多地使用executor,希望至少每个节点拥有一个executor。按照Alluxio所有方法的部署，所有的计算节点上也应当拥有一个Alluxio worker。

当一个Spark作业在YARN上运行时,Spark启动executors不会考虑数据的本地化。之后Spark在决定怎样为它的executors分配任务时会正确地考虑数据的本地化。举例而言：如果host1包含了blockA并且使用blockA的作业已经在YARN集群上以--num-executors=1的方式启动了,Spark会将唯一的executor放置在host2上，本地化就比较差。但是，如果以--num-executors=2的方式启动并且executors开始于host1和host2上,Spark会足够智能地将作业优先放置在host1上。

Spark Shell中`Failed to login`问题

为了用Alluxio客户端运行Spark Shell，Alluxio客户端的jar包必须被添加到Spark driver和Spark executors的classpath中。可是有的时候Alluxio不能判断安全用户，从而导致类似于Failed to login: No Alluxio User is found.的错误。以下是一些解决方案。

[建议] 为Spark 1.4.0以上版本配置`spark.sql.hive.metastore.sharedPrefixes`

这是建议的解决方案。

在Spark 1.4.0和之后的版本中，Spark为了访问hive元数据使用了独立的类加载器来加载java类。然而，这个独立的类加载器忽视了特定的包，并且让主类加载器去加载”共享”类（Hadoop的HDFS客户端就是一种”共享”类）。Alluxio客户端也应该由主类加载器加载，你可以将alluxio包加到配置参数spark.sql.hive.metastore.sharedPrefixes中，以通知Spark用主类加载器加载Alluxio。例如，该参数可以这样设置:

spark.sql.hive.metastore.sharedPrefixes=com.mysql.jdbc,org.postgresql,com.microsoft.sqlserver,oracle.jdbc,alluxio

[规避] 为Hadoop配置指定`fs.alluxio.impl`

如果以上的建议方案不可行，以下的方案可以规避掉这个问题。

为Hadoop配置指定fs.alluxio.impl也许可以帮助你解决该错误。fs.alluxio.impl应该被设置为alluxio.hadoop.FileSystem，如果你想使用Alluxio的容错机制，fs.alluxio-ft.impl应该被设置为alluxio.hadoop.FaultTolerantFileSystem。这里有几个选项来设置这些参数。

更新SparkContext中的`hadoopConfiguration`

你可以在SparkContext中通过以下方式来更新Hadoop配置：

sc.hadoopConfiguration.set("fs.alluxio.impl", "alluxio.hadoop.FileSystem")
sc.hadoopConfiguration.set("fs.alluxio-ft.impl", "alluxio.hadoop.FaultTolerantFileSystem")

该操作应该在 spark-shell阶段早期，即Alluxio操作之前运行。

更新Hadoop配置文件

你可以在Hadoop的配置文件中增加参数，并使Spark指向Hadoop的配置文件。Hadoop的core-site.xml中需要添加如下内容。

<configuration>
  <property>
    <name>fs.alluxio.impl</name>
    <value>alluxio.hadoop.FileSystem</value>
  </property>
  <property>
    <name>fs.alluxio-ft.impl</name>
    <value>alluxio.hadoop.FaultTolerantFileSystem</value>
  </property>
</configuration>

你可以通过在spark-env.sh设置HADOOP_CONF_DIR来使Spark指向Hadoop的配置文件。

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