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首頁大數(shù)據(jù)時(shí)代為什么 spark 2.0 底層通信不用 Akka 而轉(zhuǎn)用 netty ？
為什么 spark 2.0 底層通信不用 Akka 而轉(zhuǎn)用 netty ？
2023-04-03
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Apache Spark是一個(gè)分布式計(jì)算框架，設(shè)計(jì)初衷是為了處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集的計(jì)算。隨著越來越多的企業(yè)開始采用Spark進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，其性能和可靠性變得越來越重要。在這種情況下，底層通信的效率和魯棒性成為了至關(guān)重要的因素。在Spark 2.0中，Spark團(tuán)隊(duì)做出了一個(gè)重大決策：底層通信從Akka轉(zhuǎn)向Netty。這篇文章將探討這個(gè)決定的背景、原因和影響。

背景

在Spark 1.x版本中，Spark使用Akka作為其底層通信框架。Akka是一種基于Scala語言的消息傳遞框架，它可以輕松地實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)中的Actor模型，提供了高度并發(fā)的支持。但是，隨著Spark的廣泛應(yīng)用，Akka的一些缺點(diǎn)也逐漸顯露出來。具體來說，Akka存在兩個(gè)主要的問題：

  • Akka本身依賴于Java虛擬機(jī)（JVM）級別的線程（thread），在大規(guī)模并行化的情況下，線程數(shù)量可能會非常龐大，導(dǎo)致調(diào)度和管理成本增加，進(jìn)而降低系統(tǒng)的性能。
  • Akka的消息傳遞模型是異步的，這意味著發(fā)送方無法知道消息何時(shí)被接收和處理。在某些情況下，這可能會導(dǎo)致消息丟失或延遲，進(jìn)而降低系統(tǒng)的健壯性。

針對這些問題，Spark團(tuán)隊(duì)考慮替換Akka，尋找更高效、更穩(wěn)定的通信框架。

原因

Spark團(tuán)隊(duì)在選擇新的底層通信框架時(shí)，考慮了以下因素：

性能

首先，Spark需要一個(gè)高效的通信框架，能夠快速地傳輸大量的數(shù)據(jù)。在大規(guī)模的數(shù)據(jù)集上，通信的開銷往往比計(jì)算本身還要高昂，因此通信性能的優(yōu)化對于Spark的性能至關(guān)重要。

Netty是一個(gè)高性能的網(wǎng)絡(luò)通信框架，專門設(shè)計(jì)用于構(gòu)建高性能、高可靠的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。與Akka相比，Netty采用更高效的I/O模型和線程管理方式，可以更好地利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多核心和多線程資源，在高并發(fā)的場景下保持更好的性能表現(xiàn)。

健壯性

其次，Spark需要一個(gè)健壯、可靠的通信框架，能夠保證消息正確性和可靠性。在分布式系統(tǒng)中，由于各種網(wǎng)絡(luò)異常和故障，消息的傳輸過程中可能會遇到各種問題。因此，通信框架必須具備足夠的健壯性，能夠自適應(yīng)地應(yīng)對不同的異常情況，并盡可能地保證消息的正確性和可靠性。

Netty提供了諸如心跳檢測、連接超時(shí)控制、斷線重連等多種機(jī)制，能夠有效地處理各種網(wǎng)絡(luò)異常和故障，保證通信的可靠性和健壯性。

社區(qū)支持

最后，Spark需要一個(gè)活躍的社區(qū)和生態(tài)環(huán)境，能夠?yàn)槠涮峁┝己玫闹С趾头答?。通信框架作為Spark的底層組件之一，必須具備足夠的社區(qū)支持和生

態(tài)環(huán)境，能夠與Spark社區(qū)緊密配合，相互促進(jìn)。在選擇新的通信框架時(shí)，必須考慮到其生態(tài)環(huán)境和社區(qū)支持情況，以確保其能夠長期穩(wěn)定地運(yùn)行，并為Spark提供長期的支持。

Netty作為一個(gè)成熟的開源項(xiàng)目，擁有龐大的用戶和開發(fā)者社區(qū)，具備廣泛的應(yīng)用場景和豐富的功能庫。與Akka相比，Netty的生態(tài)環(huán)境更加成熟、穩(wěn)定，能夠?yàn)镾park提供更好的支持和反饋。

綜上所述，Spark團(tuán)隊(duì)最終決定將底層通信從Akka轉(zhuǎn)向Netty，以滿足Spark日益增長的性能和可靠性需求。

影響

底層通信框架的改變對于Spark整體的影響十分深遠(yuǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

性能提升

由于Netty采用更高效的I/O模型和線程管理方式，通信性能得到了明顯的提升。根據(jù)Spark官方測試數(shù)據(jù)顯示，使用Netty作為底層通信框架可以使Spark的性能提升10%-30%，特別是在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理場景下表現(xiàn)更加優(yōu)秀。

可靠性增強(qiáng)

Netty提供了多種機(jī)制來保證消息的正確性和可靠性，如心跳檢測、連接超時(shí)控制、斷線重連等，可以有效地避免消息丟失或延遲等問題，提高系統(tǒng)的健壯性和可靠性。

兼容性調(diào)整

由于底層通信框架的改變，Spark 2.0需要進(jìn)行一定的兼容性調(diào)整，以適應(yīng)新的通信框架。具體地，某些Spark API中與Akka相關(guān)的部分需要進(jìn)行修改或替換，以適應(yīng)Netty的API設(shè)計(jì)。

生態(tài)環(huán)境升級

Netty相對于Akka而言，具備更加成熟、穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境和社區(qū)支持，這也為Spark提供了更好的支持和發(fā)展空間。同時(shí)，一些與Netty相關(guān)的生態(tài)組件也開始出現(xiàn)，如基于Netty的分布式RPC框架gRPC等，進(jìn)一步提升了Spark生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

總體來說，底層通信框架的轉(zhuǎn)換為Spark帶來了明顯的性能和可靠性提升，同時(shí)也需要進(jìn)行一定的兼容性調(diào)整和生態(tài)環(huán)境升級，為Spark未來的發(fā)展奠定了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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