Hadoop源码分析之心跳机制

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一．心跳机制

1. hadoop集群是master/slave模式，master包括Namenode和Jobtracker，slave包括Datanode和Tasktracker。

2. master启动的时候，会开一个ipc server在那里，等待slave心跳。

3. slave启动时，会连接master，并每隔3秒钟主动向master发送一个“心跳”，这个时间可 以通过”heartbeat.recheck.interval”属性来设置。将自己的状态信息告诉master，然后master也是通过这个心跳的返回值，向slave节点传达指令。

4. 需要指出的是：namenode与datanode之间的通信，jobtracker与tasktracker之间的通信，都是通过“心跳”完成的。

二．Datanode、Namenode心跳源码分析


既然“心跳”是Datanode主动给Namenode发送的。那Datanode是怎么样发送的呢？下面贴出Datanode.class中的关键代码：

代码一：


/**    * 循环调用“发送心跳”方法，直到shutdown    * 调用远程Namenode的方法    */   public void offerService() throws Exception { ???     while (shouldRun) {       try {         long startTime = now();          // heartBeatInterval是在启动Datanode时根据配置文件设置的，是心跳间隔时间         if (startTime - lastHeartbeat > heartBeatInterval) {           lastHeartbeat = startTime; //Datanode发送心跳           DatanodeCommand[] cmds = namenode.sendHeartbeat(dnRegistration,                                                        data.getCapacity(),                                                        data.getDfsUsed(),                                                        data.getRemaining(),                                                        xmitsInProgress.get(),                                                        getXceiverCount());           myMetrics.addHeartBeat(now() - startTime);                     if (!processCommand(cmds))             continue;         }               ???       }     } // while (shouldRun)   } // offerService





需要注意的是：发送心跳的对象并不是datanode，而是一个名为namenode的对象，难道在datanode端就直接有个namenode的引用吗？其实不然，我们来看看这个namenode吧：

代码二：

public DatanodeProtocol namenode = null;



namenode其实是一个DatanodeProtocol的引用，在对hadoop RPC机制分析的文章中我提到过，这是一个Datanode和Namenode通信的协议，其中有许多未实现的接口方法，sendHeartbeat()就是其中的一个。下面看看这个namenode对象是怎么被实例化的吧：

代码三：

  this.namenode = (DatanodeProtocol)        RPC.waitForProxy(DatanodeProtocol.class,                        DatanodeProtocol.versionID,                        nameNodeAddr,                         conf);



其实这个namenode并不是Namenode的一个对象，而只是一个Datanode端对Namenode的代理对象，正是这个代理完成了“心跳”。代理的底层实现就是RPC机制了。

三．Tasktracker、Jobtracker心跳源码分析


同样我们从Tasktracker入手，下面贴出Tasktracker.class的关键代码：

代码四：


代码一： State offerService() throws Exception {     long lastHeartbeat = System.currentTimeMillis();     while (running && !shuttingDown) {      ???                  // 发送心跳，调用代码二         HeartbeatResponse heartbeatResponse = transmitHeartBeat(now);        ???     return State.NORMAL;   }  代码二： HeartbeatResponse transmitHeartBeat(long now) throws IOException {    ???     HeartbeatResponse heartbeatResponse = jobClient.heartbeat(status,                                                                justStarted,                                                               justInited,                                                               askForNewTask,                                                           heartbeatResponseId);                               ???     return heartbeatResponse;   }





其实我觉得分析到这里大家就可以自己分析了，jobClient也是一个协议：

代码五：

InterTrackerProtocol jobClient;



该协议用于定义Tasktracker和Jobtracker的通信。同样，它也是一个代理对象：



代码六：


   this.jobClient = (InterTrackerProtocol)      UserGroupInformation.getLoginUser().doAs(         new PrivilegedExceptionAction<Object>() {       public Object run() throws IOException {         return RPC.waitForProxy(InterTrackerProtocol.class,             InterTrackerProtocol.versionID,             jobTrackAddr, fConf);       }     });