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Hadoop指标系统V2分析

架构

在Hadoop中基于JMX开发了Metrics2版本的指标系统。

源码包：org.apache.hadoop.metrics2

预备知识JMX。官方学习地址

主要组成部分

• metrics sources：生产和更新指标的地方，提供了一个getMetris接口，用来获取指标值。
• metrics sinks：汇集指标记录
• metricsSystem：指标系统会定期轮询指标源，将指标记录汇集给指标sink。提供了一个putMetrics接口，用来接受指标记录。

类图

UML代码作图工具

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根据图表解释数据流向

指标数据的流向，由MetricsSystemImpl中的定时线程timer驱动，去调用每个MetricsSource适配器的getMetrics方法来采集每个指标源中的指标值，将指标数据写入对应的MetricsSink适配器中的SinkQueue队列中（半阻塞队列（生产者为非阻塞队列，消费者为阻塞队列），
当队列满时，新元素会被丢弃，以便在队列填充事件开始时保留 "有趣 "的元素。）。同时在每个MetricsSink适配器中都有一个sinkThread线程，用来消费SinkQueue队列中的指标数据，构造指标记录存储，存入对应的介质中。

指标过滤

支持三个级别的指标过滤，指标源级别，指标记录，指标名称。过滤的成本（内存和CPU）按下方列表顺序增加，

1. 全局源名称过滤：在调用 getMetrics 时，跳过任何名称匹配的指标源。
2. 每个指标槽名称过滤：在调用 putMetrics 时，跳过任何名称匹配的指标槽。
3. 每个指标源的记录过滤：getMetrics 调用中的MetricsRecordImpl.getRecord()调用将跳过任何名称或标记值匹配的记录。
4. 每个指标槽的记录过滤：在 putMetrics 调用中跳过任何名称或标签值匹配的记录。
5. 每个源的指标名称过滤：getMetrics 调用中的 MetricsRecordBuilderImpl.add*()调用将跳过名称匹配的任何度量。
6. 每个槽的指标名称过滤：在 putMetrics 调用中迭代 MetricsRecord时，跳过任何名称匹配的度量。

JMX的应用

MetricsSystemMXBean实现JMX MBean接口，以允许现有的JMX客户端(JConsole、jManage等)在运行时停止和启动指标系统或指标源。将实现JMX MBean接口，以允许现有的JMX客户端(JConsole、jManage等)在运行时停止和启动度量系统。

使用场景：

1. 基于MXBean的MetricsSystemImpl，主要是为了支持CompositeData类型的数据

2. 基于DynamicMBean的MetricsSourceAdapter，主要是为了重写getAttribute(String attribute), getAttributes(String[] attributes)和getMBeanInfo()方法。

3. 基于StandardMBean的org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.RMNMInfo。从设计上看，这个简单的实现，没必要使用DynamicMBean那种复杂的实现。

JDK自带的MXBeans在包java .lang.management中，JVM指标使用到。

开启指标系统的组件

2.10.2版本可以开启指标系统的组件角色列表。即为指标命名中的服务名称。

• WebAppProxyServer

• SharedCacheManager

• NodeManager

• ApplicationHistoryServer

• JobHistoryServer

• MRAppMaster

• SecondaryNameNode

• DataNode

• JournalNode

• Router

• NameNode

• ResourceManager

指标系统启动的入口：DefaultMetricsSystem.initialize("服务名称")，如DefaultMetricsSystem.initialize("ResourceManager");

指标项说明

官网说明

指标分类列表：

• JvmMetrics
• rpc
• RetryCache/NameNodeRetryCache
• FairCallQueue
• rpcdetailed
• namenode
• FSNamesystem
• JournalNode
• datanode
• FsVolume
• RouterRPCMetrics
• StateStoreMetrics
• ClusterMetrics
• QueueMetrics
• NodeManagerMetrics
• ContainerMetrics
• UgiMetrics
• MetricsSystem
• StartupProgress

使用HTTP（JMXJsonServlet）获取指标

接口

接口类org.apache.hadoop.jmxJMXJsonServlet

接口地址：

• `http://节点域名:webapp服务的port/jmx``
• ``http://节点域名:webapp服务的port/jmx?get=Hadoop:service=ResourceManager,name=RMNMInfo`

调用方式GET

查询的逻辑

1. 创建MBean服务器。
2. 查询MBean服务器中注册的所有Mbean(指标信息)。
3. 根据条件过滤指标源Bean下的所有attribute信息，不传入条件默认查询全部指标源beans。
4. 组织成json返回值。

数据的来源，以及更新的原理

对应发现的三类JMX MBeans。

1. RMNMInfo，去获取所有节点汇报的健康信息，在调用ＭBean的成员方法时，才回去查询最新的节点数据。
2. MetricsSourceAdapter，这类的动态MBeans在实现的时候，重写了获取属性的方法，都会去调用updateJmxCache()方法，继而调用updateAttrCache和updateInfoCache方法，将最新的指标信息构造成Bean的Attribute更新进JMX缓存中，从而返回最新的指标属性值。
3. MetricsSystemImpl，其中的指标需要在开启指标系统且拥有sink的情况下数据才会进行更新，主要的原因其更新指标的方法sampleMetrics(),依赖于调度线程调度的onTimerEvent()和即时发布指标方法publishMetricsNow()。这两个方法均要求sinks.size() > 0才会指标采样更新。