JRC用戶需求多樣復(fù)雜，用戶要求的資源配置也大小不一，系統(tǒng)更新部署步驟繁瑣，人工操作亦有極大的安全風(fēng)險，與此同時，用戶的資源需求也越來越多，大集群支持、資源節(jié)省亦是我們應(yīng)該重點關(guān)注的問題。

本文就來介紹一種我們京東為了解決上述問題而研發(fā)的基于docker的實時計算平臺。

現(xiàn)狀以及問題

storm集群結(jié)構(gòu)：

storm拓撲結(jié)構(gòu)：

storm瓶頸

從storm架構(gòu)圖可以看出，storm整個集群對zookeeper的依賴非常大，無論是拓撲配置、分配信息、心跳、錯誤信息，均存儲在zookeeper中，而nimbus每次分配、更新任務(wù)，均需要從zookeeper中獲取這些信息，因此nimbus的壓力非常大，特別是當(dāng)單集群worker使用量超過5000時，每次分配、更新任務(wù)所耗的時間經(jīng)常需要幾分鐘，其中特別是worker心跳對zookeeper所造成的壓力影響最甚。

眾所周知，京東業(yè)務(wù)廣泛，對實時計算的需求也很大，對應(yīng)所要求的集群規(guī)模也不可能小，因此京東對于上述這些問題也必須做出改變以適應(yīng)自身業(yè)務(wù)的發(fā)展，其中***的改變即是對拓撲應(yīng)用結(jié)構(gòu)的改變，增設(shè)了TopologyMaster角色，把metrics、心跳、背壓等信息均由TopologyMaster處理，大大減輕了nimbus及zookeeper壓力，當(dāng)然啦，還有很多很多很不錯的改動，但這不是本文的重點，就不在此累贅了。改變后的拓撲結(jié)構(gòu)為

為響應(yīng)京東集群資源上云號召，京東實時計算平臺雖然解決了大集群、資源隔離等用戶或集群所面臨的重要問題，但若直接把整個storm照搬上彈性云平臺虛擬機使用，則無法滿足資源隔離需求，屆時，集群用戶任務(wù)之間的相互影響很可能帶來各種不可預(yù)見的問題，因此我們必需對storm底層進行一次完整的改造。

技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)

如圖所示，我們將Storm的Nimbus功能進行拆分，將拓撲的主要管理職能交給TopologyMaster，改造后的storm在我們內(nèi)部稱之為Mars，意寓發(fā)現(xiàn)新大陸。

Mars主要有以下幾個特性。

1.二級調(diào)度

改造后的Nimbus只需管理TopologyMaster的調(diào)度，其它如UI訪問、命令下發(fā)、拓撲更新、分配、背壓、metrics、心跳等，均由TopologyMaster負責(zé)處理，真正實現(xiàn)了完整意義上的二級調(diào)度。

2.資源隔離

改造后每個docker實例下只有一個supervisor，并且每個supervisor里只用一個worker，通過每個docker一個worker來進行worker級別的資源隔離。此外，我們引入了組的概念，不用用戶申請的資源也可以統(tǒng)一放到一個組上，一個任務(wù)只能運行在一個組內(nèi)，并通過產(chǎn)品化來引入權(quán)限管理，以此保證不同用戶申請的資源不會被他人占用。

3.全高可用(High Availability)

基礎(chǔ)進程HA

我們在每個docker實例里內(nèi)置一個管理進程mars admin，并配置crontab每分鐘檢測mars admin進程狀態(tài)，保證mars admin發(fā)生異常后自動重啟。Mars admin管理著supervisor進程、進行日志服務(wù)的doctor進程、抓取日志的bee進程，這些進程的啟停與更新由mars admin來執(zhí)行，保障每個docker實例里的基礎(chǔ)進程的HA。

Nimbus HA

我們通過Zookeeper來實現(xiàn)Active-Standby模式的nimbus ha，由于改造后nimbus的工作內(nèi)容很少，因此單機執(zhí)行完全足夠滿足需求。

TopologyMaster HA

TopologyMaster會定期與Nimbus進行心跳交互，若Nimbus檢測到TM心跳超時，則會重新調(diào)起一個新的TM，新的TM會將自身信息寫入Zookeeper中，其它Container與Supervisor將通過Zookeeper來識別到新的TM，從而保障TM的HA。

Container/Worker HA

Container會定期與TM進行交互，若TM檢測到Container心跳超時，則會重新從資源池里調(diào)起一個新的Container接管原來失效Container的任務(wù)，并把新的任務(wù)分配寫入Zookeeper中，以便其它Container識別新的Container的位置，從而保障Container的HA。

4.自動部署

由于一個docker一個worker，而一個docker實例可以理解為一個虛擬機，用戶資源申請具有隨機性、配置個性化等特點，因此對我們配置管理上必需具有自適應(yīng)性。對此我們通過提供一個特殊鏡像，通過產(chǎn)品化把JRC與云平臺資源申請打通，并把資源配置、包部署等功能產(chǎn)品化，以達到自動部署的目的。

總結(jié)

基于docker的實時計算平臺是京東自行研發(fā)的全新的、自動化的實時計算平臺，它基于storm理念，通過重新設(shè)計整個底層架構(gòu)及運行邏輯，并添加背壓、壓縮、限速、監(jiān)控、日志等輔助功能，經(jīng)過產(chǎn)品化并與彈性云平臺打通，達到了用戶申請即可用、配置個性化、大規(guī)模集群的要求，操作高效且自動化。

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