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更新时间：2025-09-17 GMT+08:00
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优化HDFS NameNode RPC的服务质量

操作场景

如果多个Hadoop集群由于NameNode超负荷运行并失去响应而发生故障，这种阻塞现象是由于Hadoop的初始设计造成的。在Hadoop中，NameNode作为单独的机器，在其namespace内协调HDFS的各种操作，这些操作包括获取数据块位置、列出目录及创建文件。NameNode接受HDFS的操作，将其视作RPC调用并置入FIFO调用队列，供读取线程处理。虽然FIFO在先到先服务的情况下足够公平，但如果用户执行的I/O操作较多，相比I/O操作较少的用户，将获得更多的服务。在这种情况下，FIFO有失公平并且会导致延迟增加。

图1 基于FIFO调用队列的NameNode请求处理

如果将FIFO队列替换为一种被称作FairCallQueue的新型队列，这种情况就能够得到改善。按照这种方法，FAIR队列会根据调用者的调用规模将传入的RPC调用分配至多个队列中。调度模块会跟踪最新的调用，并为调用量较小的用户分配更高的优先级。

图2 基于FAIRCallQueue的NameNode请求处理

约束与限制

本章节适用于MRS 3.x及后续版本。

操作步骤

  • FairCallQueue通过在内部调整RPC调用的顺序确保服务质量。
    该队列由以下三部分组成：
    • 调度模块（DecayRpcScheduler）用于提供从0至N的优先值数字（0的优先级最高）。
    • 多级队列（位于FairCallQueue内部）保持调用在内部按优先级排列。
    • 多路转换器（提供有WeightedRoundRobinMultiplexer）为队列选择提供逻辑控制。

    在对FairCallQueue进行配置后，由控制模块决定将收到的调用分配至哪个子队列。当前调度模块为DecayRpcScheduler，该模块仅持续对各类调用的优先级数字进行追踪，并周期性地对这些数字进行减小处理。

    配置步骤如下：

    1. 登录FusionInsight Manager。

      登录集群Manager具体操作，请参考访问MRS集群Manager。

    2. 选择“集群 > 服务 > HDFS > 配置 > 全部配置”。
    3. 搜索以下参数名称，并根据需要修改参数值。
      表1 Fair调用队列参数

      参数

      描述

      默认值

      ipc.<port>.callqueue.impl

      队列的实现类。

      取值范围：

      • java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue：使用FIFO的顺序处理需求。
      • org.apache.hadoop.ipc.FairCallQueue：可通过该方法启用QoS特性。
      • org.apache.hadoop.ipc.PriorityCallQueue：如果使用从NameNode，设置为该值时，则会更高效地处理msync请求，提高从NameNode的处理能力。

      java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue
    4. 保存修改的配置。保存完成后请重新启动配置过期的服务或实例以使配置生效。
  • RPC BackOff

    Backoff是FairCallQueue的功能之一，要求客户端在一段时间后重试操作（如创建，删除，打开文件等）。当Backoff发生时，RPC服务器将发生RetriableException异常。FairCallQueue在以下两种情况时进行Backoff。

    • 当队列已满，即队列中有许多客户端调用时。
    • 当队列的响应时间大于配置的阈值（由参数“ipc.<port>.decay-scheduler.backoff.responsetime.thresholds”决定）时。

    配置步骤如下：

    1. 登录FusionInsight Manager。

      登录集群Manager具体操作，请参考访问MRS集群Manager。

    2. 选择“集群 > 服务 > HDFS > 配置 > 全部配置”。
    3. 搜索以下参数名称，并根据需要修改参数值。<port>表示在NameNode上配置的RPC端口。
      表2 RPC BackOff配置

      参数

      描述

      默认值

      ipc.<port>.backoff.enable

      是否启用Backoff功能。

      当前，如果应用程序中包含较多的用户调用，假设没有达到操作系统的连接限制，则RPC请求将处于阻塞状态。或者，当RPC或NameNode在重负载时，可以基于某些策略将一些明确定义的异常抛回给客户端，客户端将理解这种异常并进行指数回退，以此作为类RetryInvocationHandler的另一个实现。

      只有在“ipc.<port> .backoff.enable”为“true”时，响应时间backoff功能才会起作用。

      false

      ipc.<port>.decay-scheduler.backoff.responsetime.enable

      根据队列平均响应时间启用Backoff。

      false

      ipc.<port>.decay-scheduler.backoff.responsetime.thresholds

      配置每个队列的响应时间阈值。

      ResponseTime阈值必须与优先级数目（ipc.<port> .faircallqueue.priority-levels）相匹配。单位：毫秒。

      10000,20000,30000,40000
    4. 保存修改的配置。保存完成后请重新启动配置过期的服务或实例以使配置生效。
父主题： HDFS性能调优