Flink Checkpoint机制

checkpoint是啥

简单点说,就是将正在运行的任务的状态保存下来。这个状态包括任务中每个算子的state,缓存的数据(比如processFunction)等。可以保存在hdfs,磁盘等。

为什么需要checkpoint

当flink的任务或者机器挂掉了,重新启动任务时需要将任务恢复到原来的状态。当然这个恢复程度可以由你自己定,比如excatly-once,at-least-once等。

checkpoint 如何做到excatly-once?

以下场景选至《Flink基础教程》


初始状态

上图中的场景表示:
数据流:<word,time> ,根据word分区,统计word的总次数。


读到ckpt

当flink的数据源处理到ckpt时,他会将当前数据源的offset落盘。


下游算子接收到ckpt

当map算子接受到ckpt时,会将该算子的状态(中间结果)落盘,此时的中间结果为 b 的总数为5,c 的总数为1。

异常发生

次数处理c的算子实例挂掉了,任务需要重新启动。恢复过程如下


拓扑恢复

ckpt之前的数据不会被重放,数据源会从位置1,2,3重放,也就是说ckpt后面三个元素会被重放,此时算子的中间状态(<b,5>,<cm1>)也会被恢复。

聪明的同学可能会想到,这样做map算子虽然可能多次接收到同一个数据,但是其逻辑是正确的,所以flink内部确实实现的excatly-once。 但是,试想一个场景,如果map中每次的中间结果都会落盘,那拓扑重启时,map会接收到重复数据,也就意味着数据库会出现相同的操作。这是不行的,所以说光靠flink内部的exactly-once是不行滴。也需要端到端的保证,那么如何保证flink到存储介质的excatly-once语义呢,大体有两种方案:

  1. sink缓存数据,也等到接受到ckpt时一次性输出。
  2. 每次都输出,提供类似事务回滚的机制。

熟悉数据库事务的同学,应该会联想到两种事务隔离级别和上面一一对应:

  1. read-commit
  2. read-uncommit

本篇没有涉及到具体的细节,以下是我学习时遇到的问题:

  1. 每一个算子的实例都会接受到ckpt,那当前算子应该是等到所有实例都接受到了才会触发ckpt。
  2. 上游算子的ckpt已经触发了,如果下游还没接受到就任务重启了,那岂不是这部分数据下次就不会重现了。(应该是等最后一个算子接收到了ckpt,本次ckpt才算数)
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