检查点

Flink中的每个函数和 算子都可以是有状态的（有关详细信息，请参阅使用state）。有状态函数在各个数据元/事件的处理中存储数据，使状态成为任何类型的更精细 算子操作的关键构建块。

为了使状态容错，Flink需要检查状态。检查点允许Flink-recovery流中的状态和位置，从而为应用程序提供与无故障执行相同的语义。

关于流容错的文档详细描述了Flink的流容错机制背后的技术。

先决条件

Flink的检查点机制与流和状态的持久存储交互。一般来说，它需要：

• 一个持久（或耐用，可以重放记录在一定量的时间）的数据源。这些源的示例是持久消息队列（例如，Apache Kafka，RabbitMQ，Amazon Kinesis，GooglePubSub）或文件系统（例如，HDFS，S3，GFS，NFS，Ceph，……）。
• 状态的持久存储，通常是分布式文件系统（例如，HDFS，S3，GFS，NFS，Ceph……）

启用和配置检查点

默认情况下，禁用检查点。为了使检查点，调用enableCheckpointing(n)上StreamExecutionEnvironment，其中 N 是以毫秒为单位的检查点间隔。

检查点的其他参数包括：

• 完全一次与至少一次：您可以选择将模式传递给enableCheckpointing(n)方法，以在两个保证级别之间进行选择。对于大多数应用来说，恰好一次是优选的。至少一次可能与某些超低延迟（始终为几毫秒）的应用程序相关。

• checkpointtimeout（检查点超时）：如果当前检查点未完成，则中止检查点的时间。

• 检查点之间的最短时间：为确保流应用程序在检查点之间取得一定进展，可以定义检查点之间需要经过多长时间。如果将此值设置为例如5000，则无论检查点持续时间和检查点间隔如何，下一个检查点将在上一个检查点完成后的5秒内启动。请注意，这意味着检查点间隔永远不会小于此参数。

通过定义“检查点之间的时间”而不是检查点间隔来配置应用程序通常更容易，因为“检查点之间的时间”不易受检查点有时需要比平均时间更长的事实的影响（例如，如果目标存储系统暂时很慢）。

请注意，此值还表示并发检查点的数量为一。

• 并发检查点数：默认情况下，当一个检查点仍处于运行状态时，系统不会触发另一个检查点。这可确保拓扑不会在检查点上花费太多时间，也不会在处理流方面取得进展。可以允许多个重叠检查点，这对于具有特定处理延迟的管道（例如，因为函数调用需要一些时间来响应的外部服务）而感兴趣，但是仍然希望执行非常频繁的检查点（100毫秒））在失败时重新处理很少。

当定义检查点之间的最短时间时，不能使用此选项。

• 外部化检查点：您可以将外围检查点配置为外部持久化。外部化检查点将其元数据写入持久存储，并且在作业失败时不会自动清除。这样，如果您的工作失败，您将有一个检查点可以从中-recovery。有关外部化检查点的部署说明中有更多详细信息。

• 关于检查点错误的失败/继续任务：这确定如果在执行任务的检查点过程中发生错误，任务是否将失败。这是默认行为。或者，当禁用此选项时，任务将简单地拒绝检查点协调器的检查点并继续运行。

• Java

• Scala

StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
// start a checkpoint every 1000 ms
env.enableCheckpointing(1000);
// advanced options:
// set mode to exactly-once (this is the default)
env.getCheckpointConfig().setCheckpointingMode(CheckpointingMode.EXACTLY_ONCE);
// make sure 500 ms of progress happen between checkpoints
env.getCheckpointConfig().setMinPauseBetweenCheckpoints(500);
// checkpoints have to complete within one minute, or are discarded
env.getCheckpointConfig().setCheckpointTimeout(60000);
// allow only one checkpoint to be in progress at the same time
env.getCheckpointConfig().setMaxConcurrentCheckpoints(1);
// enable externalized checkpoints which are retained after job cancellation
env.getCheckpointConfig().enableExternalizedCheckpoints(ExternalizedCheckpointCleanup.RETAIN_ON_CANCELLATION);

val env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment()
// start a checkpoint every 1000 ms
env.enableCheckpointing(1000)
// advanced options:
// set mode to exactly-once (this is the default)
env.getCheckpointConfig.setCheckpointingMode(CheckpointingMode.EXACTLY_ONCE)
// make sure 500 ms of progress happen between checkpoints
env.getCheckpointConfig.setMinPauseBetweenCheckpoints(500)
// checkpoints have to complete within one minute, or are discarded
env.getCheckpointConfig.setCheckpointTimeout(60000)
// prevent the tasks from failing if an error happens in their checkpointing, the checkpoint will just be declined.
env.getCheckpointConfig.setFailTasksOnCheckpointingErrors(false)
// allow only one checkpoint to be in progress at the same time
env.getCheckpointConfig.setMaxConcurrentCheckpoints(1)

相关的配置选项

可以通过设置更多参数和/或默认值conf/flink-conf.yaml（参见完整指南的配置）：

选择状态后台

Flink的检查点机制存储定时器和有状态算子中所有状态的一致SNAPSHOT，包括连接器，窗口和任何用户定义的状态。存储检查点的位置（例如，JobManager内存，文件系统，数据库）取决于配置的状态后台。

默认情况下，状态保存在TaskManagers的内存中，检查点存储在JobManager的内存中。为了适当持久化大状态，Flink支持在其他状态后台中存储和检查点状态的各种方法。可以通过配置状态后台的选择StreamExecutionEnvironment.setStateBackend(…)。

有关可用状态后台的详细信息以及作业范围和群集范围配置的选项，请参阅状态后台。

迭代作业中的状态检查点

Flink目前仅为没有迭代的作业提供处理保证。在迭代作业上启用检查点会导致异常。为了强制对迭代程序进行检查点，用户在启用检查点时需要设置一个特殊标志：env.enableCheckpointing(interval, force = true)。

请注意，在失败期间，循环边缘中的记录（以及与它们相关的状态变化）将丢失。

重启策略

Flink支持不同的重启策略，可以控制在发生故障时如何重新启动作业。欲了解更多信息，请重新启动策略。