大数据入门第十六天——流式计算之storm详解（三）集群相关进阶

一、集群提交任务流程分析

　　1.集群提交操作

　　　　参考：https://www.jianshu.com/p/6783f1ec2da0

　　2.任务分配与启动流程

　　　　参考：https://www.cnblogs.com/heitaok/p/5531535.html

 二、相关目录树

　　1.组件本地目录树

　　

　　2.storm zk目录树

　　

 三、集群通信

　　Worker间的通信经常需要通过网络跨节点进行，Storm使用ZeroMQ或Netty(0.9以后默认使用)作为进程间通信的消息框架。

　　Worker进程内部通信：不同worker的thread通信使用LMAX Disruptor来完成。

  　　不同topologey之间的通信，Storm不负责，需要自己想办法实现，例如使用kafka等；

 　　通信图解：

　　　　

　　相关博文参考：http://blog.csdn.net/bbaiggey/article/details/55510010?locationNum=10&fps=1

四、消息容错机制ack-fail

　　1.概述

　　l 在storm中，可靠的信息处理机制是从spout开始的。

　　l 一个提供了可靠的处理机制的spout需要记录他发射出去的tuple，当下游bolt处理tuple或者子tuple失败时spout能够重新发射。

　　l Storm通过调用Spout的nextTuple()发送一个tuple。为实现可靠的消息处理，首先要给每个发出的tuple带上唯一的ID，并且将ID作为参数传递给　　SoputOutputCollector的emit()方法：collector.emit(new Values("value1","value2"), msgId); messageid就是用来标示唯一的tuple的，而rootid是随机生成的

给每个tuple指定ID告诉Storm系统，无论处理成功还是失败，spout都要接收tuple树上所有节点返回的通知。

　　如果处理成功，spout的ack()方法将会对编号是　msgId的消息应答确认；如果处理失败或者超时，会调用fail()方法。

　　2.基本实现

　　Storm 系统中有一组叫做"acker"的特殊的任务，它们负责跟踪DAG（有向无环图）中的每个消息。

　　acker任务保存了spout id到一对值的映射。第一个值就是spout的任务id，通过这个id，acker就知道消息处理完成时该通知哪个spout任务。第二个值是一个64bit的数字，我们称之为"ack val"， 它是树中所有消息的随机id的异或计算结果。

　　ack val表示了整棵树的的状态，无论这棵树多大，只需要这个固定大小的数字就可以跟踪整棵树。当消息被创建和被应答的时候都会有相同的消息id发送过来做异或。 每当acker发现一棵树的ack val值为0的时候，它就知道这棵树已经被完全处理了

要实现ack机制：
1，spout发射tuple的时候指定messageId
2，spout要重写BaseRichSpout的fail和ack方法
3，spout对发射的tuple进行缓存(否则spout的fail方法收到acker发来的messsageId，
　　spout也无法获取到发送失败的数据进行重发)，看看系统提供的接口，
　　只有msgId这个参数，这里的设计不合理，其实在系统里是有cache整个msg的，只给用户一个messageid，
　　用户如何取得原来的msg貌似需要自己cache，然后用这个msgId去查询，太坑爹了
3，spout根据messageId对于ack的tuple则从缓存队列中删除，对于fail的tuple可以选择重发。
4,设置acker数至少大于0；Config.setNumAckers(conf, ackerParal);

　　3.代码示例

package ackfail;

import backtype.storm.Config;
import backtype.storm.LocalCluster;
import backtype.storm.StormSubmitter;
import backtype.storm.topology.TopologyBuilder;

/**
 * Created by maoxiangyi on 2016/4/25.
 */
public class MyAckFailTopology {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        TopologyBuilder topologyBuilder = new TopologyBuilder();
        topologyBuilder.setSpout("mySpout", new MySpout(), 1);
        topologyBuilder.setBolt("mybolt1", new MyBolt1(), 1).shuffleGrouping("mySpout");

        Config conf = new Config();
        String name = MyAckFailTopology.class.getSimpleName();
        if (args != null && args.length > 0) {
            String nimbus = args[0];
            conf.put(Config.NIMBUS_HOST, nimbus);
            conf.setNumWorkers(1);
            StormSubmitter.submitTopologyWithProgressBar(name, conf, topologyBuilder.createTopology());
        } else {
            LocalCluster cluster = new LocalCluster();
            cluster.submitTopology(name, conf, topologyBuilder.createTopology());
            Thread.sleep(60 * 60 * 1000);
            cluster.shutdown();
        }
    }
}

package ackfail;

import backtype.storm.spout.SpoutOutputCollector;
import backtype.storm.task.TopologyContext;
import backtype.storm.topology.IControlSpout;
import backtype.storm.topology.IRichSpout;
import backtype.storm.topology.OutputFieldsDeclarer;
import backtype.storm.topology.base.BaseRichSpout;
import backtype.storm.tuple.Fields;
import backtype.storm.tuple.Values;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.UUID;

/**
 * Created by maoxiangyi on 2016/4/25.
 */
public class MySpout extends BaseRichSpout {
    private SpoutOutputCollector collector;
    private Random rand;
    private Map<String,Values> buffer = new HashMap<>();


    @Override
    public void declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer declarer) {
        declarer.declare(new Fields("sentence"));
        rand = new Random();
    }

    @Override
    public void open(Map conf, TopologyContext context, SpoutOutputCollector collector) {
        this.collector = collector;
    }

    @Override
    public void nextTuple() {
        String[] sentences = new String[]{"the cow jumped over the moon",
                "the cow jumped over the moon",
                "the cow jumped over the moon",
                "the cow jumped over the moon", "the cow jumped over the moon"};
        String sentence = sentences[rand.nextInt(sentences.length)];
        String messageId = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        Values tuple = new Values(sentence);
        collector.emit(tuple, messageId);
        buffer.put(messageId,tuple);
        try {
            Thread.sleep(20000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void ack(Object msgId) {
        System.out.println("消息处理成功，id= " + msgId);
        buffer.remove(msgId);
    }

    @Override
    public void fail(Object msgId) {
        System.out.println("消息处理失败，id= " + msgId);
        Values tuple = buffer.get(msgId);
        collector.emit(tuple,msgId);
    }
}

package ackfail;

import backtype.storm.task.OutputCollector;
import backtype.storm.task.TopologyContext;
import backtype.storm.topology.*;
import backtype.storm.topology.base.BaseBasicBolt;
import backtype.storm.topology.base.BaseRichBolt;
import backtype.storm.tuple.Fields;
import backtype.storm.tuple.Tuple;
import backtype.storm.tuple.Values;

import java.util.Map;

/**
 * Created by maoxiangyi on 2016/4/25.
 */
public class MyBolt1 extends BaseRichBolt {
    private OutputCollector collector;

    @Override
    public void prepare(Map stormConf, TopologyContext context, OutputCollector collector) {
        this.collector = collector;
    }

    @Override
    public void execute(Tuple input) {
        String sentence = input.getString(0);
        String[] words = sentence.split(" ");
        for (String word : words) {
            word = word.trim();
            if (!word.isEmpty()) {
                word = word.toLowerCase();
                collector.emit(input, new Values(word));
            }
        }
        collector.ack(input);
    }

    @Override
    public void declareOutputFields(OutputFieldsDeclarer declarer) {
        declarer.declare(new Fields("word"));
    }

}

　　4.参考阅读

　　　　https://www.cnblogs.com/intsmaze/p/5918087.html