本节开始将对 Yarn 中的 NodeManager 服务进行剖析。
NodeManager 需要在每个计算节点上运行，与 ResourceManager 和 ApplicationMaster 进行交互。管理节点的计算资源以及调度容器。后续将对 NM 的功能职责、状态机、容器生命周期和资源隔离等方面进行讲解。本篇将从整体上对 NM 进行介绍。
一、NodeManager 基本职能
在 Hadoop 集群中，每个计算节点都需要有一个管理服务，其就是 NodeManager（NM）。
它负责与 ResourceManager 保持通信，管理 Container 的生命周期，监控每个 Container 的资源使用情况，追踪节点健康状况，管理日志等。
主要职责：
- 保持与 ResourceManager 同步
- 跟踪节点的健康状况
- 管理节点各个 Container 的生命周期，监控每个 Container 的资源使用情况
- 管理分布式缓存（对 Container 所需的 Jar，库文件的本地文件系统缓存）
- 管理各个 Container 生成日志
整体来说，NM 通过两个 RPC 协议与 RM 和 AM 交互，如下图所示。
一）与 RM 交互
通过 ResourceTrackerProtocol 协议：
- NM 通过该 RPC 协议向 RM 注册、汇报节点健康状况和 Container 运行状态；
- 领取 RM 下达的命令，包括重新初始化、清理 Container 占用资源等。
在该协议中，RM 扮演 RPC server 的角色，而 NM 扮演 RPC Client 的角色（由内部组件 NodeStatusUpdater 实现）。NM 与 RM 之间采用 「pull 模型」，NM 总是周期性地主动向 RM 发起请求，并领取下达给自己的命令。
二）与 AM 交互
通过 ContainerManagementProtocol 协议：
- 应用程序的 AM 通过该 RPC 协议向 NM 发起 Container 的相关操作（启动、kill、获取 Container 执行状态等）。
在该协议中，AM 扮演 RPC Client 的角色，而 NM 扮演 RPC Server 的角色（由内部组件 ContainerManager 实现）。NM 与 AM 之间采用「push 模型」，AM 可以将 Container 相关操作的第一时间告诉 NM，相比于「pull 模型」，可以大大降低时间延迟。
二、NodeManager 内部结构
NodeManager 内部由多个组件构成，如下图所示。其中最主要的三个组件是：NodeStatusUpdater、ContainerManager、NodeHealthCheckService。
一）NodeStatusUpdater
NodeStatusUpdater 是 NM 与 RM 通信的唯一通道。
- 当 NM 启动时，该组件负责向 RM 注册，并汇报节点上总的可用资源；
- 之后，该组件周期性与 RM 通信，汇报各个 Container 的状态更新（包括节点上正在运行的 Container、已经完成的 Container 等信息）；
- 同时 RM 会返回待清理的 Container 列表、待清理的应用程序列表、诊断信息、各种 Token 等信息。
心跳汇报流程：
在 NodeStatusUpdaterImpl 中发送心跳。resourceTracker 实际是一个 RPC stub，通过 RPC 的方式调用 RM 端方法的。
// yarn/server/nodemanager/NodeStatusUpdaterImpl.java
protected void startStatusUpdater() {
// ...
// 发送 nm 的心跳
response = resourceTracker.nodeHeartbeat(request);
找到对应包下面的 proto 文件：
hadoop-yarn/hadoop-yarn-server/hadoop-yarn-server-common/src/main/proto
├── SCMUploader.proto
├── yarn_server_common_service_protos.proto
├── ResourceTracker.proto
└── yarn_server_common_protos.proto
汇报的 proto 如下。能看到包含的信息有：node_id, containersStatuses, containers_utilization, node_utilization, nodeLabels 等信息。
message NodeHeartbeatRequestProto {
optional NodeStatusProto node_status = 1;
optional MasterKeyProto last_known_container_token_master_key = 2;
optional MasterKeyProto last_known_nm_token_master_key = 3;
optional NodeLabelsProto nodeLabels = 4;
repeated LogAggregationReportProto log_aggregation_reports_for_apps = 5;
}
message NodeStatusProto {
optional NodeIdProto node_id = 1;
optional int32 response_id = 2;
repeated ContainerStatusProto containersStatuses = 3;
optional NodeHealthStatusProto nodeHealthStatus = 4;
repeated ApplicationIdProto keep_alive_applications = 5;
optional ResourceUtilizationProto containers_utilization = 6;
optional ResourceUtilizationProto node_utilization = 7;
repeated ContainerProto increased_containers = 8;
}
二）ContainerManager
ContainerManager 是 NM 中最核心的组件之一，它由多个子组件组成，每个子组件负责一部分功能，协同管理运行在该节点上的所有 Container，各个子组件如下。
- RPC Server：该 RPC Server 实现了
ContainerManagementProtocol协议，是 AM 与 NM 通信的唯一通道。ContainerManager 从各个 AM 上接收 RPC 请求以启动新的 Container 或者 停止正在运行的 Container。需要注意的是，任何 Container 操作均会经ContainerTokenSecretManager合法性验证，以防止伪造启动或停止 Container 的命令。 - ResourceLocalizationService：负责 Container 所需资源的本地化，它能够按照描述从 HDFS 上下载 Container 所需的文件资源，并尽量将它们分摊到各个磁盘上以防止出现热点访问。此外，它会为下载的文件添加访问控制限制，并为之施加合适的磁盘空间使用份额。
- ContianersLauncher：维护了一个线程