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HugeGraph-Computer Quick Start

1 HugeGraph-Computer 概述

HugeGraph-Computer 是分布式图处理系统 (OLAP). 它是 Pregel的一个实现。它可以运行在 Kubernetes(K8s)/Yarn 上。(它侧重可支持百亿~千亿的图数据量下进行图计算, 会使用磁盘进行排序和加速, 这是它和 Vermeer 相对最大的区别之一)

特性

支持分布式 MPP 图计算，集成 HugeGraph 作为图输入输出存储。
算法基于 BSP(Bulk Synchronous Parallel) 模型，通过多次并行迭代进行计算，每一次迭代都是一次超步。
自动内存管理。该框架永远不会出现 OOM（内存不足），因为如果它没有足够的内存来容纳所有数据，它会将一些数据拆分到磁盘。
边的部分或超级节点的消息可以在内存中，所以你永远不会丢失它。
您可以从 HDFS 或 HugeGraph 或任何其他系统加载数据。
您可以将结果输出到 HDFS 或 HugeGraph，或任何其他系统。
易于开发新算法。您只需要像在单个服务器中一样专注于仅顶点处理，而不必担心消息传输和内存存储管理。

2 依赖

2.1 安装 Java 11 (JDK 11)

必须在 ≥ Java 11 的环境上启动 Computer，然后自行配置。

在往下阅读之前务必执行 java -version 命令查看 jdk 版本

3 开始

3.1 在本地运行 PageRank 算法

要使用 HugeGraph-Computer 运行算法，必须装有 Java 11 或更高版本。
还需要首先部署 HugeGraph-Server 和 Etcd.

有两种方式可以获取 HugeGraph-Computer：

下载已编译的压缩包
克隆源码编译打包

3.1.1 下载已编译的压缩包

下载最新版本的 HugeGraph-Computer release 包：

wget https://downloads.apache.org/incubator/hugegraph/${version}/apache-hugegraph-computer-incubating-${version}.tar.gz
tar zxvf apache-hugegraph-computer-incubating-${version}.tar.gz -C hugegraph-computer

3.1.2 克隆源码编译打包

克隆最新版本的 HugeGraph-Computer 源码包：

$ git clone https://github.com/apache/hugegraph-computer.git

编译生成 tar 包：

cd hugegraph-computer
mvn clean package -DskipTests

3.1.3 启动 master 节点

您可以使用 -c 参数指定配置文件，更多 computer 配置请看：Computer Config Options

cd hugegraph-computer
bin/start-computer.sh -d local -r master

3.1.4 启动 worker 节点

bin/start-computer.sh -d local -r worker

3.1.5 查询算法结果

2.5.1 为 server 启用 OLAP 索引查询

如果没有启用 OLAP 索引，则需要启用，更多参考：modify-graphs-read-mode

PUT http://localhost:8080/graphs/hugegraph/graph_read_mode

"ALL"

3.1.5.2 查询 page_rank 属性值：

curl "http://localhost:8080/graphs/hugegraph/graph/vertices?page&limit=3" | gunzip

3.2 在 Kubernetes 中运行 PageRank 算法

要使用 HugeGraph-Computer 运行算法，您需要先部署 HugeGraph-Server

3.2.1 安装 HugeGraph-Computer CRD

# Kubernetes version >= v1.16
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/apache/hugegraph-computer/master/computer-k8s-operator/manifest/hugegraph-computer-crd.v1.yaml

# Kubernetes version < v1.16
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/apache/hugegraph-computer/master/computer-k8s-operator/manifest/hugegraph-computer-crd.v1beta1.yaml

3.2.2 显示 CRD

kubectl get crd

NAME                                        CREATED AT
hugegraphcomputerjobs.hugegraph.apache.org   2021-09-16T08:01:08Z

3.2.3 安装 hugegraph-computer-operator&etcd-server

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/apache/hugegraph-computer/master/computer-k8s-operator/manifest/hugegraph-computer-operator.yaml

3.2.4 等待 hugegraph-computer-operator&etcd-server 部署完成

kubectl get pod -n hugegraph-computer-operator-system

NAME                                                              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
hugegraph-computer-operator-controller-manager-58c5545949-jqvzl   1/1     Running   0          15h
hugegraph-computer-operator-etcd-28lm67jxk5                       1/1     Running   0          15h

3.2.5 提交作业

更多 computer crd spec 请看：Computer CRD
更多 Computer 配置请看：Computer Config Options

cat <<EOF | kubectl apply --filename -
apiVersion: hugegraph.apache.org/v1
kind: HugeGraphComputerJob
metadata:
  namespace: hugegraph-computer-operator-system
  name: &jobName pagerank-sample
spec:
  jobId: *jobName
  algorithmName: page_rank
  image: hugegraph/hugegraph-computer:latest # algorithm image url
  jarFile: /hugegraph/hugegraph-computer/algorithm/builtin-algorithm.jar # algorithm jar path
  pullPolicy: Always
  workerCpu: "4"
  workerMemory: "4Gi"
  workerInstances: 5
  computerConf:
    job.partitions_count: "20"
    algorithm.params_class: org.apache.hugegraph.computer.algorithm.centrality.pagerank.PageRankParams
    hugegraph.url: http://${hugegraph-server-host}:${hugegraph-server-port} # hugegraph server url
    hugegraph.name: hugegraph # hugegraph graph name
EOF

3.2.6 显示作业

kubectl get hcjob/pagerank-sample -n hugegraph-computer-operator-system

NAME               JOBID              JOBSTATUS
pagerank-sample    pagerank-sample    RUNNING

3.2.7 显示节点日志

# Show the master log
kubectl logs -l component=pagerank-sample-master -n hugegraph-computer-operator-system

# Show the worker log
kubectl logs -l component=pagerank-sample-worker -n hugegraph-computer-operator-system

# Show diagnostic log of a job
# 注意: 诊断日志仅在作业失败时存在，并且只会保存一小时。
kubectl get event --field-selector reason=ComputerJobFailed --field-selector involvedObject.name=pagerank-sample -n hugegraph-computer-operator-system

3.2.8 显示作业的成功事件

NOTE: it will only be saved for one hour

kubectl get event --field-selector reason=ComputerJobSucceed --field-selector involvedObject.name=pagerank-sample -n hugegraph-computer-operator-system

3.2.9 查询算法结果

如果输出到 Hugegraph-Server 则与 Locally 模式一致，如果输出到 HDFS ，请检查 hugegraph-computerresults{jobId}目录下的结果文件。

4 内置算法文档

4.1 支持的算法列表：

中心性算法：

PageRank
BetweennessCentrality
ClosenessCentrality
DegreeCentrality

社区算法：

ClusteringCoefficient
Kcore
Lpa
TriangleCount
Wcc

路径算法：

RingsDetection
RingsDetectionWithFilter

更多算法请看：Built-In algorithms

4.2 算法描述

TODO

5 算法开发指南

TODO

6 注意事项

如果 computer-k8s 模块下面的某些类不存在，你需要运行mvn compile来提前生成对应的类。