一、什么是数据倾斜
简单的讲,数据倾斜就是我们在计算数据的时候,数据的分散度不够,导致大量的数据集中到了集群中的一台或者几台机器上计算,而集群中的其他节点空闲。这些倾斜了的数据的计算速度远远低于平均计算速度,导致整个计算过程过慢。
1.1 数据倾斜
相信大部分做数据的童鞋们都会遇到数据倾斜,数据倾斜会发生在数据开发的各个环节中,比如:
1.用Hive算数据的时候reduce阶段卡在99.99%
2.用SparkStreaming做实时算法时候,一直会有executor出现OOM的错误,但是其余的executor内存使用率却很低。
3.这些问题经常会困扰我们,辛辛苦苦等了几个小时的数据就是跑不出来,心里多难过啊。
1.2 千亿级
为什么要突出这么大数据量?先说一下笔者自己最初对数据量的理解:
数据量大就了不起了?数据量少,机器也少,计算能力也是有限的,因此难度也是一样的。凭什么数据量大就会有数据倾斜,数据量小就没有?
这样理解也有道理,但是比较片面,举两个场景来对比:
公司一:总用户量1000万,5台64G内存的的服务器。
公司二:总用户量10亿,1000台64G内存的服务器。
两个公司都部署了Hadoop集群。假设现在遇到了数据倾斜,发生什么?
1.公司一的数据分析师在做join的时候发生了数据倾斜,会导致有几百万用户的相关数据集中到了一台服务器上,几百万的用户数据,说大也不大,正常字段量的数据的话64G还是能轻松处理掉的。
2.公司二的数据分析师在做join的时候也发生了数据倾斜,可能会有1个亿的用户相关数据集中到了一台机器上了(相信我,这很常见)。这时候一台机器就很难搞定了,最后会很难算出结果。
二、数据倾斜长什么样
下面会分几个场景来描述一下数据倾斜的特征,方便读者辨别。由于Hadoop和Spark是最常见的两个计算平台,下面就以这两个平台说明。
2.1 Hadoop中的数据倾斜
Hadoop中直接贴近用户使用使用的时Mapreduce程序和Hive程序,虽说Hive最后也是用MR来执行(至少目前Hive内存计算并不普及),但是毕竟写的内容逻辑区别很大,一个是程序,一个是Sql,因此这里稍作区分。
具体表现:
Hadoop中的数据倾斜主要表现在:Reduce阶段卡在99.99%,一直不能结束。
这里如果详细的看日志或者和监控界面的话会发现:
- 有一个多几个Reduce卡住
- 各种container报错OOM
- 异常的Reducer读写的数据量极大,至少远远超过其它正常的Reducer
- 伴随着数据倾斜,会出现任务被kill等各种诡异的表现。
Hive的数据倾斜,一般都发生在Sql中group by和join on上,而且和数据逻辑绑定比较深。
2.2 Spark中的数据倾斜
Spark中的数据倾斜也很常见,这里包括Spark Streaming和Spark Sql,表现主要有下面几种:
- Executor lost,OOM,Shuffle过程出错
- Driver OOM
- 单个Executor执行时间特别久,整体任务卡在某个阶段不能结束
- 正常运行的任务突然失败
注意,在Spark streaming程序中,数据倾斜更容易出现,特别是在程序中包含一些类似sql的join、group这种操作的时候。 因为Spark Streaming程序在运行的时候,我们一般不会分配特别多的内存,因此一旦在这个过程中出现一些数据倾斜,就十分容易造成OOM。
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