Flink Checkpoint變遷與實踐

一队魏、歷史變遷

  • 在Flink 1.0.0時期

提供了RocksDB的支持万搔,這個版本之前所有的狀態(tài)都只能存在進程的內存里面,這個內存總有存不下的一天瞬雹,如果存不下則會發(fā)生OOM。如果想要存更多數據酗捌、更大量State就要用到RocksDB。RocksDB是一款基于文件的嵌入式數據庫意敛,它會把數據存到磁盤,但是同時它又提供高效讀寫能力草姻。所以使用RocksDB不會發(fā)生OOM這種事情。

在Flink1.1.0里面撩独,提供了純異步化的RocksDB的snapshot。以前版本在做RocksDB的snapshot時它會同步阻塞主數據流的處理澳迫,很影響吞吐量,即每當checkpoint時主數據流就會卡住橄登。純異步化處理之后不會卡住數據流,于是吞吐量也得到了提升拢锹。

  • 在Flink 1.3.0時期: 增量checkpoint

引入了增量的checkpoint這個比較重要的功能。只有基于增量的checkpoint才能更好地支持含有超大State的Job卒稳。如果每一次都把全量上TB的State都刷到遠程的HDFS上那么這個效率是很低下的。而增量checkpoint只是把checkpoint間隔新增的那些狀態(tài)發(fā)到遠程做存儲充坑,每一次checkpoint發(fā)的數據就少了很多,效率得到提高捻爷。在這個版本里面還引入了一個細粒度的recovery,細粒度的recovery在做恢復的時候役衡,有時不需要對整個Job做恢復薪棒,可能只需要恢復這個Job中的某一個子圖,這樣便能夠提高恢復效率俐芯。

  • 在Flink 1.5.0時期:Local Recovery

引入了Task local 的State的recovery。因為基于checkpoint機制吧史,會把State持久化地存儲到某一個遠程存儲,比如HDFS贸营,當發(fā)生Failover的時候需要重新把這個數據從遠程HDFS再download下來,如果這個狀態(tài)特別大那么該download操作的過程就會很漫長钞脂,導致Failover恢復所花的時間會很長。Task local state recovery提供的機制是當Job發(fā)生Failover之后冰啃,能夠保證該Job狀態(tài)在本地不會丟失,進行恢復時只需在本地直接恢復阎毅,不需從遠程HDFS重新把狀態(tài)download下來,于是就提升了Failover recovery的效率扇调。

二、Asynchronous State Snapshots

我們注意到上面描述的機制意味著當 operator 向后端存儲快照時痴腌,會停止處理輸入的數據。這種同步操作會在每次快照創(chuàng)建時引入延遲士聪。

我們完全可以在存儲快照時,讓 operator 繼續(xù)處理數據剥悟,讓快照存儲在后臺異步運行。為了做到這一點区岗,operator 必須能夠生成一個后續(xù)修改不影響之前狀態(tài)的狀態(tài)對象。例如 RocksDB 中使用的寫時復制( copy-on-write )類型的數據結構慈缔。

接收到輸入的 barrier 時,operator異步快照復制出的狀態(tài)(注:checkpoint的同步部分藐鹤,復制狀態(tài)可能會花費較多的時間,這也是為什么checkpoint同步部分時間很長的原因)娱节。然后立即發(fā)射 barrier 到輸出流,繼續(xù)正常的流處理肄满。一旦后臺異步快照完成,它就會向 checkpoint coordinator(JobManager)確認 checkpoint 完成〕砬福現在 checkpoint 完成的充分條件是:所有 sink 接收到了 barrier,所有有狀態(tài) operator 都確認完成了狀態(tài)備份(可能會比 sink 接收到 barrier 晚)怒炸。

RocksDBStateBackend 模式對于較大的 Key 進行更新操作時序列化和反序列化耗時很多【琅冢可以考慮使用 FsStateBackend 模式替代。

三恢口、理解Checkpoint

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heavy alignments

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如何選用合適的狀態(tài)后端

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