基于Jupyter notebook搭建Spark集群开发环境的详细过程

一、概念介绍：

1、Sparkmagic：它是一个在Jupyter Notebook中的通过Livy服务器 Spark REST与远程Spark群集交互工作工具。Sparkmagic项目包括一组以多种语言交互运行Spark代码的框架和一些内核，可以使用这些内核将Jupyter Notebook中的代码转换在Spark环境运行。

2、Livy：它是一个基于Spark的开源REST服务，它能够通过REST的方式将代码片段或是序列化的二进制代码提交到Spark集群中去执行。它提供了以下这些基本功能：提交Scala、Python或是R代码片段到远端的Spark集群上执行，提交Java、Scala、Python所编写的Spark作业到远端的Spark集群上执行和提交批处理应用在集群中运行

二、基本框架

为下图所示：

三、准备工作：

具备提供Saprk集群，自己可以搭建或者直接使用华为云上服务，如MRS，并且在集群上安装Spark客户端。同节点（可以是docker容器或者虚拟机）安装Jupyter Notebook和Livy，安装包的路径为：https://livy.incubator.apache.org/download/

四、配置并启动Livy：

修改livy.conf参考：https://enterprise-docs.anaconda.com/en/latest/admin/advanced/config-livy-server.html

添加如下配置：

livy.spark.master = yarn
livy.spark.deploy-mode = cluster
livy.impersonation.enabled = false
livy.server.csrf-protection.enabled = false
livy.server.launch.kerberos.keytab=/opt/workspace/keytabs/user.keytab
livy.server.launch.kerberos.principal=miner
livy.superusers=miner

修改livy-env.sh, 配置SPARK_HOME、HADOOP_CONF_DIR等环境变量

export JAVA_HOME=/opt/Bigdata/client/JDK/jdk
export HADOOP_CONF_DIR=/opt/Bigdata/client/HDFS/hadoop/etc/hadoop
export SPARK_HOME=/opt/Bigdata/client/Spark2x/spark
export SPARK_CONF_DIR=/opt/Bigdata/client/Spark2x/spark/conf
export LIVY_LOG_DIR=/opt/workspace/apache-livy-0.7.0-incubating-bin/logs
export LIVY_PID_DIR=/opt/workspace/apache-livy-0.7.0-incubating-bin/pids
export LIVY_SERVER_JAVA_OPTS="-Djava.security.krb5.conf=/opt/Bigdata/client/KrbClient/kerberos/var/krb5kdc/krb5.conf -Dzookeeper.server.principal=zookeeper/hadoop.hadoop.com -Djava.security.auth.login.config=/opt/Bigdata/client/HDFS/hadoop/etc/hadoop/jaas.conf -Xmx128m"

启动Livy：

./bin/livy-server start

五、安装Jupyter Notebook和sparkmagic

Jupyter Notebook是一个开源并且使用很广泛项目，安装流程不在此赘述

sparkmagic可以理解为在Jupyter Notebook中的一种kernel，直接pip install sparkmagic。注意安装前系统必须具备gcc python-dev libkrb5-dev工具，如果没有，apt-get install或者yum install安装。安装完以后会生成$HOME/.sparkmagic/config.json文件，此文件为sparkmagic的关键配置文件，兼容spark的配置。关键配置如图所示

其中url为Livy服务的ip和端口，支持http和https两种协议

六、添加sparkmagic kernel

PYTHON3_KERNEL_DIR="$(jupyter kernelspec list | grep -w "python3" | awk '{print $2}')"
KERNELS_FOLDER="$(dirname "${PYTHON3_KERNEL_DIR}")"
SITE_PACKAGES="$(pip show sparkmagic|grep -w "Location" | awk '{print $2}')"
cp -r ${SITE_PACKAGES}/sparkmagic/kernels/pysparkkernel ${KERNELS_FOLDER}

七、在Jupyter Notebook中运行spark代码验证：

八、访问Livy查看当前session日志：