背压 - Managed Service for Apache Flink

Amazon Managed Service for Apache Flink 之前称为 Amazon Kinesis Data Analytics for Apache Flink。

本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异,则一律以英文原文为准。

背压

Flink 使用背压来调整各个操作员的处理速度。

出于多种原因,操作员可能难以继续处理收到的消息量。该操作需要的 CPU 资源可能超过操作员的可用资源,操作员可能会等待 I/O 操作完成。如果操作员无法足够快地处理事件,则会在向慢速运算符馈送的上游操作员中产生背压。这会导致上游操作员减速,从而进一步将背压传播到源,并通过减慢速度使源系统适应应用程序的总体吞吐量。你可以在 Apache Flink™ 如何处理背压中找到对背压及其工作原理的更深入的描述。

了解应用程序中哪些运算符运行缓慢,可以为你提供重要信息,帮助你了解应用程序中性能问题的根本原因。背压信息通过 Flink 控制面板公开。要识别慢速操作员,请寻找背压值较高且最接近水槽的操作员(以下示例中的操作员 B)。因此,导致缓慢的运算符就是下游运算符之一(示例中为运算符 C)。B 可以更快地处理事件,但由于无法将输出转发给实际的慢速运算符 C,因此会受到反压

A (backpressured 93%) -> B (backpressured 85%) -> C (backpressured 11%) -> D (backpressured 0%)

识别出慢速运算符后,请尝试了解为什么它很慢。可能有多种原因,有时还不清楚出了什么问题,可能需要数天的调试和分析才能解决。以下是一些显而易见且更常见的原因,其中一些原因将在下面进一步解释:

  • 操作员正在执行缓慢的 I/O,例如网络调用(考虑改用 AsyncIO)。

  • 数据存在偏差,一个操作员收到的事件比其他操作员多(通过查看 Flink 控制面板中各个子任务(即同一运算符的实例)的进出消息数量进行验证。

  • 这是一项资源密集型操作(如果没有数据偏差,可以考虑扩展 CPU/内存绑定工作,或者增加ParallelismPerKPU受I/O限制的工作)

  • 在操作员中进行大量日志记录(将生产应用程序的日志记录减少到最低限度,或者考虑改为将调试输出发送到数据流)。

使用丢弃接收器测试吞吐量

丢弃接收器只是忽略它在执行应用程序时收到的所有事件(没有任何接收器的应用程序无法执行)。这对于吞吐量测试、性能分析以及验证应用程序是否正常扩展非常有用。这也是一项非常实用的健全性检查,用于验证水槽是否造成了背压或应用(但是仅检查背压指标通常更容易、更简单)。

通过用丢弃的接收器替换应用程序的所有接收器,并创建一个生成类似于生产数据的数据的模拟源,您可以测量应用程序在特定并行度设置下的最大吞吐量。然后,您还可以增加并行度,以验证应用程序是否可以正常扩展,并且不会出现只有在更高的吞吐量下才会出现的瓶颈(例如,由于数据倾斜)。