YARN——正确理解容量调度的capacity参数

容量调度器中，配得最多的应该就是capacity和maximum-capacity了，一个是当前队列的资源容量，一个是队列可使用的最大容量。多个队列的容量之和为100。

maximum-capacity这个参数还好理解，即队列可使用资源的上限。

假如有多个队列，每个队列都将maximum-capacity的值设置成与capacity一样，意味着每个队列只能使用固定大小的资源，不能超额使用其他队列空闲资源，这样，也就可能出现资源浪费或利用率低的情况。

因此，通常该值会设置成比capacity大。例如都设置为100，也就是每个队列最大都可以使用集群的全部资源。

但既然最大都可以使用集群的全部资源，那么capacity参数的作用和意义到底是什么，该参数又是如何限制用户资源使用的。

查看了官方文档，网上也看了不少文章，始终觉得没有讲透capacity这个参数的意义，索性直接撸源码。

结合源码，并对照日志，确认了几个关键点后，对自己的结论很是自信，立马邮件同步给组内的小伙伴。

队列的capacity参数是单个用户在该队列中所能使用资源的上限。

由于允许多个不同的用户向同一个队列提交任务，因此多个用户的不同任务的资源叠加起来可以超过capacity，但是不能超过maximum-capacity。

然而，没过多久，就收到了同事的答复邮件，并附带如下图示：队列配置10%的资源，用户提交了一个任务，使用的资源远超10%！

收到邮件，瞬间觉得脸已被打肿，但是之前研究相关源码，确定应该是会限制的啊，难道是哪个细节没注意到，代码走了其他分支？

带着疑问再次走读相关代码，并进行一系列测试，发现该现象是可以解释的，之前给出的结论也仍旧还是成立的。

当前集群的总资源为12GB，队列容量设置为10%，因此该队列上，单个用户理论上资源使用的上限为：

12 * 1024 * 0.1 = 1228.8MB

注：该队列的父队列为root，如果父队列不是root，则需要继续乘父队列的容量百分比。

由于配置的集群资源分配最小单位为1024MB，因此需要向上取整，即2048MB。也就是单个用户使用的资源上限为2048MB。

当spark任务的driver启动时（申请的资源为2048MB），当前队列中，该用户已使用的资源为0，未超过上限，因此可以为其分配资源，即driver可以成功启动。

driver启动后继续申请启动两个executor，每个executor申请分配2048MB。yarn调度时，发现该用户当前已使用资源为2048MB（为driver分配的资源），仍旧未超过上限，因此继续为一个executor分配了资源。但轮到第二个executor时，该用户当前已使用的资源变为了4096MB，超过了上限，因此没有为该executor分配资源。

也就是说：虽然队列容量配置的是10%，但并不是严格按照10%来限制，即允许超额使用。只要用户当前已使用资源没有超过上限，就可以继续分配（即便分配后会超过上限）；但一旦当前已使用的资源超过了上限时，则不能再继续分配资源。

为了验证上面的结论，再进行如下测试：队列的容量仍旧配置为10%，同时将AM资源使用限制调高（maximum-am-resource-percent），防止因AM资源受限出现干扰。

先提交一个spark任务，情况和上面的情况一样，再次提交一个任务时，第二个任务始终处于ACCEPT状态，spark任务的driver都没有进行资源分配。

同时，从界面上可以看到任务的诊断信息为：超过用户资源使用上限。

在这个基础之上，切换用户，再提交一个spark任务，发现任务可以正常运行，如下图所示：

将该队列的AM资源使用限制调回到原来的值，再来进行测试，第二个任务同样处于ACCEPT状态，但界面上看到的信息则不同，提示为：超过用户AM最大使用资源。

到这里，也就验证了之前的结论是正确的了。

将上面的测试过程，相关截图，以及结论总结进行了汇总，然后邮件进行了回复，以为可以告一段落了。但是，过了一会，再次收到了邮件，回复如下：

将队列的容量设置为5%，那么理论上该队列单个用户的最大使用资源为：

12 * 1024 * 0.05 = 614.4MB

向上取整为1024MB，按你的结论，提交的任务应该都无法分配资源，处于ACCEPT状态才对，然而还是进行了资源的分配，如下图所示：

看到邮件后，心情很平淡，因为之前的研究过程中，已经发现了这个问题，直接贴一段代码说明：

也就是说，只要当前队列中没有任务在运行，提交任务时，即便是超过了用户可使用资源的上限，仍旧会进行资源的分配，保证有一个任务可以运行。

另外，从上面的图中，还可以看出一点，该任务只分配了2048MB，也就是driver的资源，而driver申请启动的executor均未分配到任何资源，因为当前已使用资源已经超过了上限。

【总结】

队列的capacity参数是作用于单个用户的资源使用上限，真正调度分配时只要用户已使用资源未超过上限，就可以继续分配（分配后可以超过上限）。

当然决定用户资源使用上限的还有其他参数，例如user-limit-factor，minimum-user-limit-percent等，后续文章再单独说明。

另外，整个讨论过程下来，体会到源码是不会说谎的，看源码的同时还是要多动手测试验证，才能真正做到正确理解。

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