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这篇文章改编自2017年柏林Flink Forward上Piotr Nowojski的演讲。你可以在Flink Forward Berlin网站上找到幻灯片和演示文稿。
虽然数据流中的许多操作一次只查看一个单独的事件(例如事件解析器),但有些操作会记住跨多个事件的信息(例如窗口操作符)。 这些操作称为有状态的。
在这篇文章中我们将结合例子逐步讲解 Flink 是如何与 Kafka 工作来确保将 Kafka Topic 中的消息以 Exactly-Once 语义处理。
Flink 中的每个函数和操作符都可以是有状态的(请参阅使用状态了解详细信息)。有状态函数在处理单个元素/事件时存储数据。
流式计算分为无状态和有状态两种情况。无状态计算观察每个独立的事件,Storm就是无状态的计算框架,每一条消息来了以后和前后都没有关系,一条是一条。比如我们接收电力系统传感器的数据,当电压超过240v就报警,这就是无状态的数据。但是如果我们需要同时判断多个电压,比如三相电路,我们判断三相电都高于某个值,那么就需要将状态保存,计算。因为这三条记录是分别发送过来的。
检查点通过恢复状态和对应流位置来实现 Flink 状态容错,从而为应用程序提供与无故障执行相同的语义。
Storm需要自己实现有状态的计算,比如借助于自定义的内存变量或者redis等系统,保证低延迟的情况下自己去判断实现有状态的计算,但是Flink就不需要这样,而且作为新一代的流处理系统,Flink非常重视。
无界数据是持续产生的数据,所以必须持续的处理无界数据流。因为输入是无限的,没有终止时间。处理无界数据通常要求以特定顺序获取,以便判断事件是否完整、有无遗漏。
第一部分讨论如何大规模执行checkpoint。 最后一部分解释了一些关于规划要使用多少资源的最佳实践。
Apache Flink提供了一个容错机制来持续恢复数据流应用程序的状态。该机制确保即使在出现故障的情况下,程序的状态也将最终反映每条记录来自数据流严格一次exactly once。 请注意,有一个开关可以降级为保证至少一次(least once)(如下所述)。
Flink 1.5.0 是 1.x.y 系列的第六个主要版本。与往常一样,它兼容之前 1.x.y 版本中使用 @Public 注解标注过的 API。
之前有想过系统地来一番flink源码分析系列,谁曾想工作中需要完成的需求有些多,完整的flink源码分析系列只能一再往后拖了。之前公众号后台有想学习flink的朋友留言想看更多学习flink的资料,现在先发一些之前收藏的关于flink相关的文章,其中大多翻译自flink社区,希望能给大家带来一些帮助。本文[1]主要围绕flink任务的生命周期展开。
大家好,我是来自腾讯大数据团队的杨华(vinoyang),很高兴能够参加这次北京的 QCon,有机会跟大家分享一下腾讯实时流计算平台的演进与这个过程中我们的一些实践经验。
Flink内置了一些基本数据源和接收器,并且始终可用。该预定义的数据源包括文件,目录和插socket,并从集合和迭代器摄取数据。该预定义的数据接收器支持写入文件和标准输入输出及socket。
状态可以存储在Java的堆内或堆外。根据你的状态终端,Flink 也可以管理应用程序的状态,这意味着 Flink 可以处理内存管理(可能会溢出到磁盘,如果有必要),以允许应用程序存储非常大的状态。默认情况下,配置文件 flink-conf.yaml 为所有Flink作业决定其状态终端。
场景描述:Flink本身为了保证其高可用的特性,以及保证作用的Exactly Once的快速恢复,进而提供了一套强大的Checkpoint机制。这个机制在原理是什么?有哪些需要注意的呢?
场景描述:本文将介绍如何使用 Flink 开发实时 ETL 程序,并介绍 Flink 是如何保证其 Exactly-once 语义的。
为了模拟生产环境中实时产生的订单数据,这里我们自己定义一个数据源来源源不断的产生模拟订单数据
本文中关于将StreamTask中的线程模型更改为基于Mailbox的方法主要译自如下两处:
数据处理和 barrier 处理都由主线程处理,如果主线程处理太慢(比如使用 RocksDBBackend,state 操作慢导致整体处理慢),导致 barrier 处理的慢,也会影响整体 Checkpoint 的进度,在这一步我们需要能够查看某个 PID 对应 hotmethod,这里推荐两个方法: 1、 多次连续 jstack,查看一直处于 RUNNABLE 状态的线程有哪些; 2、使用工具 AsyncProfile dump 一份火焰图,查看占用 CPU 最多的栈;
在分布式运行中,Flink将算子(operator) SubTask 连接成 Task。每个 Task 都只由一个线程执行。将算子链接到 Task 是一个很有用处的优化:它降低了线程间切换和缓冲的开销,并增加了整体吞吐量,同时降低了延迟。链接行为可以在API中配置。
将Flink应用至生产已有一段时间,刚上生产的时候有幸排查过因数据倾斜引起的Checkpoint超时问题——当时简单的了解了相关机制,最近正好在读Flink源码,不如趁这个机会搞清楚。
虽然数据流中的许多操作一次只查看一个单独的事件(例如事件解析器),但某些操作会记住多个事件的信息(例如窗口算子)。 这些操作称为有状态的(stateful)。
之前所介绍的流处理API,无论是基本的转换、聚合,还是更为复杂的窗口操作,其实都是基于DataStream进行转换的;所以可以统称为DataStream API,这也是Flink编程的核心。而我们知道,为了让代码有更强大的表现力和易用性,Flink本身提供了多层API,DataStream API只是中间的一环,如图所示:
前一阵痴迷于calcite,打算写一些streaming sql相关的东西,正好时逢置办年货,就买了本书《Flink基础教程》,打开看了一下,就放不下了,一口气都看完了,书不厚,很薄的一本小册子,有种醍醐灌顶的感觉,回想起9月份写的《阿卡姆科普报告——Flink》未免有些稚嫩......
这篇文章是系列文章的第一篇,数据工匠团队会在这里为大家展示一些Apache Flink的核心功能。
•本来打算写一个flink源码分析的系列文章,但由于事情太多,又不太想输出低质量的文章,所以开始看一些好的flink相关博客,本文译自https://www.ververica.com/blog/apache-flink-at-mediamath-rescaling-stateful-applications ;•flink中state的划分和介绍;•flink 中operator state在什么时候会进行rescale以及如何进行rescale?;•flink 中keyed state的when and how?。
在上一篇文章「checkpoint【1】」中,我们讨论过在2PC过程的每个阶段出现故障时Flink的处理方式:
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Apache Flink 内置了多个 Kafka Connector:通用、0.10、0.11等。这个通用的 Kafka Connector 会尝试追踪最新版本的 Kafka 客户端。不同 Flink 发行版之间其使用的客户端版本可能会发生改变。现在的 Kafka 客户端可以向后兼容 0.10.0 或更高版本的 Broker。对于大多数用户使用通用的 Kafka Connector 就可以了。但对于 0.11.x 和 0.10.x 版本的 Kafka 用户,我们建议分别使用专用的 0.11 和 0.10 Connector。有关 Kafka 兼容性的详细信息,请参阅 Kafka官方文档。
说明:本文分为四个部分内容:背景、Chandy_Lamport算法、Flink Checkpoint对齐机制和总结。
低级处理函数集成了DataStream API,使得它可以在某些特定操作中进入低级抽象层。DataSet API在有限数据集上提供了额外的原语,比如循环/迭代(loops/iterations )。
第 1 章 为何选择 Flink 许多情况下,人们希望用低延迟或者实时的流处理来获得数据的高时效性,前提是流处理本身是准确且高效的 优秀的流处理技术可以容错,而且能保证exactlyonce2 Storm提供了低延迟的流处理,但是它为实时性付出了一些代价:很难实现高吞吐,并且其正确性没能达到通常所需的水平。换句话说,它并不能保证exactlyonce;即便是它能够保证的正确性级别,其开销也相当大 图12:Flink的一个优势是,它拥有诸多重要的流式计算功能。其他项目为了实现这些功能,都不得不付出代价。比如,
来自Flink Forward Berlin 2017的最受欢迎的会议是Robert Metzger的“坚持下去:如何可靠,高效地操作Apache Flink”。 Robert所涉及的主题之一是如何粗略地确定Apache Flink集群的大小。 Flink Forward的与会者提到他的群集大小调整指南对他们有帮助,因此我们将他的谈话部分转换为博客文章。 请享用!
相对于其他流计算框架,Flink 一个比较重要的特性就是其支持有状态计算。即你可以将中间的计算结果进行保存,并提供给后续的计算使用:
前段时间详细地阅读了 《Apache Flink的流处理》 这本书,作者是 Fabian Hueske&Vasiliki Kalavri,国内崔星灿翻译的,这本书非常详细、全面得介绍了Flink流处理,并且以气象数据的例子讲解其中的使用,我把其中一些比较重要的句子做了比较,并且分享给大家。有一些我不是很理解,需要以后慢慢去消化,我就不做详细的展开。
Flink 故障恢复机制的核心,就是应用状态的一致性检查点,有状态流应用的一致检查点,其实就是所有任务的状态,在某个时间点的一份拷贝(一份快照);这个时间点,应该是所有任务都恰好处理完一个相同的输入数据的时刻。在执行流应用程序期间,Flink 会定期保存状态的一致检查点,如果发生故障, Flink 将会使用最近的检查点来一致恢复应用程序的状态,并。重新启动处理流程。
Cloudera流分析(CSA)提供由Apache Flink支持的实时流处理和流分析。在CDP上的Flink提供了具有低延迟的灵活流解决方案,可以扩展到较大的吞吐量和状态。除Flink之外,CSA还包括SQL Stream Builder,可使用对数据流的SQL查询来提供数据分析经验。
Flink对分布式任务的执行操作,它是把操作子任务链起来放到任务中。每个任务由一个线程来执行。把操作链起来放入任务中是非常好的一个优化:它可以减少线程间交互和缓存的开销,减少延迟的同时提升整体的吞吐量。链操作的方式是可以配置的,在链操作文档中有详细的介绍chaining docs 。
一,抽象层次 Flink提供不同级别的抽象来开发流/批处理应用程序。 1,stateful streaming 最底层。它通过Process Function嵌入到DataStream API中。它允
有状态的函数和算子在处理单个元素/事件时存储数据,使得状态state成为任何精细操作的关键构件。
(1) 最低级别的抽象只是提供有状态的数据流。通过Process Function集成到DataStream API中。它允许用户不受限制的处理来自一个或多个数据流的事件,并可以使用一致的容错状态(consistent fault tolerant state)。另外,用户可以注册事件时间和处理时间的回调函数,允许程序实现复杂的计算。
流处理应用程序通常是有状态的,“记住”已处理事件的信息,并使用它来影响进一步的事件处理。在Flink中,记忆的信息(即状态)被本地存储在配置的状态后端中。为了防止发生故障时丢失数据,状态后端会定期将其内容快照保存到预先配置的持久性存储中。该RocksDB[1]状态后端(即RocksDBStateBackend)是Flink中的三个内置状态后端之一。这篇博客文章将指导您了解使用RocksDB管理应用程序状态的好处,解释何时以及如何使用它,以及清除一些常见的误解。话虽如此,这不是一篇说明RocksDB如何深入工作或如何进行高级故障排除和性能调整的博客文章;如果您需要任何有关这些主题的帮助,可以联系Flink用户邮件列表[2]。
过去无论是在生产中使用,还是调研 Apache Flink,总会遇到一个问题:如何访问和更新 Flink 保存点(savepoint)中保存的 state?Apache Flink 1.9 引入了状态处理器(State Processor)API,它是基于 DataSet API 的强大扩展,允许读取,写入和修改 Flink 的保存点和检查点(checkpoint)中的状态。
场景描述:两阶段提交(two-phase commit, 2PC)是最基础的分布式一致性协议,应用广泛。本文来介绍它的相关细节以及它在Flink中的典型应用场景。。
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