Spark性能優(yōu)化第十季之Spark統(tǒng)一內(nèi)存管理

1、傳統(tǒng)的Spark內(nèi)存管理的問題
2、Spark統(tǒng)一內(nèi)存管理
3、展望

Spark內(nèi)存分為三部分：Execution、Sotrage、Other；
Shuffle，當(dāng)內(nèi)存不夠的時(shí)候下，磁盤IO很大負(fù)擔(dān)

10個(gè)Task并行，則會(huì)把內(nèi)存分為10份，實(shí)際運(yùn)行時(shí)Task可能會(huì)沾滿整個(gè)空間，其他任務(wù)分配不到空間。
即使一個(gè)Task不會(huì)把內(nèi)存用完，另外一個(gè)Task申請(qǐng)內(nèi)存，它有一個(gè)算法，如果申請(qǐng)的內(nèi)存不夠，Task不會(huì)自動(dòng)Spill到disk，默認(rèn)放一部分?jǐn)?shù)據(jù)到內(nèi)存中，有個(gè)百分比，這樣不斷重復(fù)，既消耗CPU又消耗內(nèi)存。

這時(shí)就要Spill到磁盤

1、分布式系統(tǒng)的性能殺手是Shuffle，join、aggregation可能需要用很大內(nèi)存，但是給他分配的很少，這不是有效的內(nèi)存使用方法
2、假設(shè)需要Spill，計(jì)算時(shí)還要從磁盤讀到內(nèi)存，這時(shí)磁盤IO是不能承受的
3、Storage空間不夠，計(jì)算結(jié)果丟失可能需要重新計(jì)算
4、假設(shè)Task占滿內(nèi)存，其他Cores都在空閑狀態(tài)
5、即使Spill數(shù)據(jù)到磁盤，它還是要申請(qǐng)一部分百分比的空間放一部分?jǐn)?shù)據(jù)的

Execution分配內(nèi)存：
ShuffleMemoryManager、TaskMemoryManager、ExecutorMemoryManager
最安全、廉價(jià)的STORAGE_LEVEL是MEMORY_AND_DISK_SER

Iterator一條一條讀取數(shù)據(jù)叫Unroll，無法一次性把所有的數(shù)據(jù)放進(jìn)去，因?yàn)榭赡躉OM。Unroll的內(nèi)存空間是從Storage空間中獲得的，Unroll過程中會(huì)放盡量多的數(shù)據(jù)放入Storage中，Spark給了它一個(gè)參數(shù)，spark.storage.unroll.fraction默認(rèn)也是0.2；unroll失敗的話則直接放到硬盤。

UnifiedMemoryManagement：
Execution Memory可以直接訪問Storage Memory，Storage Memory可以訪問Execution Memory，這兩個(gè)可以互相借內(nèi)存。
默認(rèn)兩部分加在一起為總堆大小-300MB，300MB可配置：spark.testing.reserveMemory RESERVED_SYSTEM_MOMORY_BYTES = 3 * 1024 * 1024是保留的內(nèi)存大小。
spark.memory.storageFraction 默認(rèn)為0.5，所以其最大空間為0.75 * 0.5 = 0.375倍的，且可以找execution memory借。如果借的還不夠的話，則有不同的處理方式
Storage可以向execution借內(nèi)存，當(dāng)execution需要內(nèi)存時(shí)，則會(huì)將Storage的內(nèi)存drop掉，知道足夠的空間夠自己使用。
相反execution也可以向Storage借內(nèi)存，當(dāng)Storage的Memory不夠的時(shí)候不會(huì)將Execution的內(nèi)存drop掉，這是因?yàn)橛?jì)算的時(shí)候牽扯很多東西，drop后太過于復(fù)雜。