Utiliser l’API Livy pour envoyer et exécuter des travaux par lots Livy

S'applique à :✅ Fabric Data Engineering et Data Science

Découvrez comment envoyer des travaux de traitement par lots Spark à l’aide de l’API Livy pour Fabric Data Engineering. Actuellement, l'API Livy ne prend pas en charge le Principal de Service Azure (SPN).

Prérequis

L’API Livy définit un point de terminaison unifié pour les opérations. Remplacez les espaces réservés {Entra_TenantID}, {Entra_ClientID}, {Fabric_WorkspaceID} et {Fabric_LakehouseID} par vos valeurs appropriées lorsque vous suivez les exemples de cet article.

Configurer Visual Studio Code pour votre ensemble d’API Livy

  1. Sélectionnez Lakehouse Settings dans votre Fabric Lakehouse.

    Capture d’écran montrant les paramètres de lakehouse.

  2. Accédez à la section Point de terminaison Livy.

    screenshot montrant le point de terminaison Lakehouse Livy et la chaîne de connexion de tâche de session.

  3. Copiez la chaîne de connexion Batch (la deuxième zone rouge dans l'image) dans votre code.

  4. Accédez à Microsoft Entra admin center et copiez l’ID d’application (client) et l’ID d’annuaire (locataire) dans votre code.

    Screenshot montrant la vue d’ensemble de l’application API Livy dans Microsoft Entra admin center.

Créez un code Spark Batch et chargez-le dans votre Lakehouse

  1. Créer un bloc-notes .ipynb dans Visual Studio Code et insérer le code suivant

    import sys
    import os
    
    from pyspark.sql import SparkSession
    from pyspark.conf import SparkConf
    from pyspark.sql.functions import col
    
    if __name__ == "__main__":
    
        #Spark session builder
        spark_session = (SparkSession
            .builder
            .appName("batch_demo") 
            .getOrCreate())
    
        spark_context = spark_session.sparkContext
        spark_context.setLogLevel("DEBUG")  
    
        tableName = spark_context.getConf().get("spark.targetTable")
    
        if tableName is not None:
            print("tableName: " + str(tableName))
        else:
            print("tableName is None")
    
        df_valid_totalPrice = spark_session.sql("SELECT * FROM green_tripdata_2022 where total_amount > 0")
        df_valid_totalPrice_plus_year = df_valid_totalPrice.withColumn("transaction_year", col("lpep_pickup_datetime").substr(1, 4))
    
    
        deltaTablePath = f"Tables/{tableName}CleanedTransactions"
        df_valid_totalPrice_plus_year.write.mode('overwrite').format('delta').save(deltaTablePath)
    
  2. Enregistrez le fichier Python localement. Cette charge utile de code Python contient deux instructions Spark qui fonctionnent sur les données d’un Lakehouse et doivent être chargées dans votre Lakehouse. Vous avez besoin du chemin ABFS (Azure Blob File System) du payload pour référencer dans votre job de lot API Livy dans Visual Studio Code et le nom de votre table Lakehouse dans l’instruction SELECT SQL.

    Screenshot montrant la cellule de charge utile Python.

  3. Chargez la charge utile Python dans la section fichiers de votre Lakehouse. Dans l’explorateur Lakehouse, sélectionnez Fichiers. > Sélectionnez Obtenir des données>Télécharger des fichiers. Sélectionnez des fichiers via le sélecteur de fichiers.

    Capture d’écran montrant le payload dans la section Fichiers du Lakehouse.

  4. Une fois le fichier dans la section Fichiers de votre Lakehouse, sélectionnez les trois points (points de suspension) à droite de votre nom de fichier de charge utile, puis sélectionnez Propriétés.

    Capture d’écran montrant le chemin ABFS de la charge utile dans les Propriétés du fichier dans le Lakehouse.

  5. Copiez ce chemin ABFS dans votre cellule Notebook à l’étape 1.

Authentifier une session de commande Spark d’API Livy à l’aide d’un jeton utilisateur Microsoft Entra ou d’un jeton SPN Microsoft Entra

Authentifier une session de commande Spark d’API Livy à l’aide d’un jeton SPN Microsoft Entra

  1. Créez un bloc-notes .ipynb dans Visual Studio Code et insérez le code suivant.

    import sys
    from msal import ConfidentialClientApplication
    
    # Configuration - Replace with your actual values
    tenant_id = "Entra_TenantID"  # Microsoft Entra tenant ID
    client_id = "Entra_ClientID"  # Service Principal Application ID
    
    # Certificate paths - Update these paths to your certificate files
    certificate_path = "PATH_TO_YOUR_CERTIFICATE.pem"      # Public certificate file
    private_key_path = "PATH_TO_YOUR_PRIVATE_KEY.pem"      # Private key file
    certificate_thumbprint = "YOUR_CERTIFICATE_THUMBPRINT" # Certificate thumbprint
    
    # OAuth settings
    audience = "https://analysis.windows.net/powerbi/api/.default"
    authority = f"https://login.windows.net/{tenant_id}"
    
    def get_access_token(client_id, audience, authority, certificate_path, private_key_path, certificate_thumbprint=None):
        """
        Get an app-only access token for a Service Principal using OAuth 2.0 client credentials flow.
    
        This function uses certificate-based authentication which is more secure than client secrets.
    
        Args:
            client_id (str): The Service Principal's client ID  
            audience (str): The audience for the token (resource scope)
            authority (str): The OAuth authority URL
            certificate_path (str): Path to the certificate file (.pem format)
            private_key_path (str): Path to the private key file (.pem format)
            certificate_thumbprint (str): Certificate thumbprint (optional but recommended)
    
        Returns:
            str: The access token for API authentication
    
        Raises:
            Exception: If token acquisition fails
        """
        try:
            # Read the certificate from PEM file
            with open(certificate_path, "r", encoding="utf-8") as f:
                certificate_pem = f.read()
    
            # Read the private key from PEM file
            with open(private_key_path, "r", encoding="utf-8") as f:
                private_key_pem = f.read()
    
            # Create the confidential client application
            app = ConfidentialClientApplication(
                client_id=client_id,
                authority=authority,
                client_credential={
                    "private_key": private_key_pem,
                    "thumbprint": certificate_thumbprint,
                    "certificate": certificate_pem
                }
            )
    
            # Acquire token using client credentials flow
            token_response = app.acquire_token_for_client(scopes=[audience])
    
            if "access_token" in token_response:
                print("Successfully acquired access token")
                return token_response["access_token"]
            else:
                raise Exception(f"Failed to retrieve token: {token_response.get('error_description', 'Unknown error')}")
    
        except FileNotFoundError as e:
            print(f"Certificate file not found: {e}")
            sys.exit(1)
        except Exception as e:
            print(f"Error retrieving token: {e}", file=sys.stderr)
            sys.exit(1)
    
    # Get the access token
    token = get_access_token(client_id, audience, authority, certificate_path, private_key_path, certificate_thumbprint)
    
  2. Exécutez la cellule du bloc-notes, et vous devriez voir le jeton Microsoft Entra retourné.

    Screenshot montrant le jeton spN Microsoft Entra retourné après l’exécution de cell.

Authentifier une session Spark d’API Livy à l’aide d’un jeton utilisateur Microsoft Entra

  1. Créez un bloc-notes .ipynb dans Visual Studio Code et insérez le code suivant.

    from msal import PublicClientApplication
    import requests
    import time
    
    # Configuration - Replace with your actual values
    tenant_id = "Entra_TenantID"  # Microsoft Entra tenant ID
    client_id = "Entra_ClientID"  # Application ID (can be the same as above or different)
    
    # Required scopes for Livy API access
    scopes = [
        "https://api.fabric.microsoft.com/Lakehouse.Execute.All",      # Required — execute operations in lakehouses
        "https://api.fabric.microsoft.com/Lakehouse.Read.All",         # Required — read lakehouse metadata
        "https://api.fabric.microsoft.com/Code.AccessFabric.All",      # Required — general Fabric API access from Spark Runtime
        "https://api.fabric.microsoft.com/Code.AccessStorage.All",     # Required — access OneLake and Azure storage from Spark Runtime
    ]
    
    # Optional scopes — add these only if your Spark jobs need access to the corresponding services:
    #    "https://api.fabric.microsoft.com/Code.AccessAzureKeyvault.All"     # Optional — access Azure Key Vault from Spark Runtime
    #    "https://api.fabric.microsoft.com/Code.AccessAzureDataLake.All"     # Optional — access Azure Data Lake Storage Gen1 from Spark Runtime
    #    "https://api.fabric.microsoft.com/Code.AccessAzureDataExplorer.All" # Optional — access Azure Data Explorer from Spark Runtime
    #    "https://api.fabric.microsoft.com/Code.AccessSQL.All"               # Optional — access Azure SQL audience tokens from Spark Runtime
    
    def get_access_token(tenant_id, client_id, scopes):
        """
        Get an access token using interactive authentication.
    
        This method will open a browser window for user authentication.
    
        Args:
            tenant_id (str): The Azure Active Directory tenant ID
            client_id (str): The application client ID
            scopes (list): List of required permission scopes
    
        Returns:
            str: The access token, or None if authentication fails
        """
        app = PublicClientApplication(
            client_id,
            authority=f"https://login.microsoftonline.com/{tenant_id}"
        )
    
        print("Opening browser for interactive authentication...")
        token_response = app.acquire_token_interactive(scopes=scopes)
    
        if "access_token" in token_response:
            print("Successfully authenticated")
            return token_response["access_token"]
        else:
            print(f"Authentication failed: {token_response.get('error_description', 'Unknown error')}")
            return None
    
    # Uncomment the lines below to use interactive authentication
    token = get_access_token(tenant_id, client_id, scopes)
    print("Access token acquired via interactive login")
    
  2. Exécutez la cellule de notebook. Une fenêtre contextuelle devrait apparaître dans votre navigateur pour vous permettre de choisir l’identité avec laquelle vous connecter.

    Screenshot affichant l’écran de connexion à Microsoft Entra app.

  3. Après avoir choisi l’identité à utiliser pour vous connecter, vous devez approuver les autorisations de l’API d’inscription d’application Microsoft Entra.

    Screenshot montrant les autorisations de l’API d’application Microsoft Entra.

  4. Fermez la fenêtre du navigateur après avoir procédé à l’authentification.

    Capture d’écran montrant l’authentification réussie.

  5. Dans Visual Studio Code, vous devez voir le jeton Microsoft Entra retourné.

    Capture d'écran montrant le jeton Microsoft Entra retourné après exécution de la cellule et s'être connecté.

Comprendre les portées Code.* pour l'API Livy

Lorsque vos travaux Spark s’exécutent via l’API Livy, les Code.* étendues contrôlent les services externes auxquels le runtime Spark peut accéder pour le compte de l’utilisateur authentifié. Deux sont nécessaires ; le reste est facultatif en fonction de votre charge de travail.

Périmètres requis de code.*

Étendue Description
Code.AccessFabric.All Permet d’obtenir des jetons d’accès à Microsoft Fabric. Obligatoire pour toutes les opérations d’API Livy.
Code.AccessStorage.All Permet d’obtenir des jetons d’accès à OneLake et au stockage Azure. Requis pour la lecture et l’écriture de données dans les lakehouses (environnement de stockage de données).

Étendues de code facultatives.*

Ajoutez ces étendues uniquement si vos travaux Spark doivent accéder aux services de Azure correspondants au moment de l’exécution.

Étendue Description Quand utiliser
Code.AccessAzureKeyvault.All Permet d’obtenir des jetons d’accès à Azure Key Vault. Votre code Spark récupère des secrets, des clés ou des certificats à partir de Azure Key Vault.
Code.AccessAzureDataLake.All Permet d’obtenir des jetons d’accès à Azure Data Lake Storage Gen1. Votre code Spark lit ou écrit dans les comptes Azure Data Lake Storage Gen1.
Code.AccessAzureDataExplorer.All Permet d’obtenir des jetons d’accès à Azure Data Explorer (Kusto). Votre code Spark interroge ou ingère des données depuis/vers des clusters Azure Data Explorer.
Code.AccessSQL.All Permet d’obtenir des jetons d’accès à Azure SQL. Votre code Spark doit se connecter aux bases de données Azure SQL.

Note

Les étendues Lakehouse.Execute.All et Lakehouse.Read.All sont également requises, mais ne font pas partie de la famille Code.*. Ils accordent l’autorisation d’exécuter des opérations dans et de lire des métadonnées à partir de Fabric lakehouses respectivement.

Soumettez un lot Livy et surveillez le travail de traitement par lots.

  1. Ajoutez une autre cellule de notebook et insérez ce code.

    # submit payload to existing batch session
    
    import requests
    import time
    import json
    
    api_base_url = "https://api.fabric.microsoft.com/v1"  # Base URL for Fabric APIs
    
    # Fabric Resource IDs - Replace with your workspace and lakehouse IDs  
    workspace_id = "Fabric_WorkspaceID"
    lakehouse_id = "Fabric_LakehouseID"
    
    # Construct the Livy Batch API URL
    # URL pattern: {base_url}/workspaces/{workspace_id}/lakehouses/{lakehouse_id}/livyApi/versions/{api_version}/batches
    livy_base_url = f"{api_base_url}/workspaces/{workspace_id}/lakehouses/{lakehouse_id}/livyApi/versions/2023-12-01/batches"
    
    # Set up authentication headers
    headers = {"Authorization": f"Bearer {token}"}
    
    print(f"Livy Batch API URL: {livy_base_url}")
    
    new_table_name = "TABLE_NAME"  # Name for the new table
    
    # Configure the batch job
    print("Configuring batch job parameters...")
    
    # Batch job configuration - Modify these values for your use case
    payload_data = {
        # Job name - will appear in the Fabric UI
        "name": f"livy_batch_demo_{new_table_name}",
    
        # Path to your Python file in the lakehouse
        "file": "<ABFSS_PATH_TO_YOUR_PYTHON_FILE>",  # Replace with your Python file path
    
        # Optional: Spark configuration parameters
        "conf": {
            "spark.targetTable": new_table_name,  # Custom configuration for your application
        },
    }
    
    print("Batch Job Configuration:")
    print(json.dumps(payload_data, indent=2))
    
    try:
        # Submit the batch job
        print("\nSubmitting batch job...")
        post_batch = requests.post(livy_base_url, headers=headers, json=payload_data)
    
        if post_batch.status_code == 202:
            batch_info = post_batch.json()
            print("Livy batch job submitted successfully!")
            print(f"Batch Job Info: {json.dumps(batch_info, indent=2)}")
    
            # Extract batch ID for monitoring
            batch_id = batch_info['id']
            livy_batch_get_url = f"{livy_base_url}/{batch_id}"
    
            print(f"\nBatch Job ID: {batch_id}")
            print(f"Monitoring URL: {livy_batch_get_url}")
    
        else:
            print(f"Failed to submit batch job. Status code: {post_batch.status_code}")
            print(f"Response: {post_batch.text}")
    
    except requests.exceptions.RequestException as e:
        print(f"Network error occurred: {e}")
    except json.JSONDecodeError as e:
        print(f"JSON decode error: {e}")
        print(f"Response text: {post_batch.text}")
    except Exception as e:
        print(f"Unexpected error: {e}")
    
  2. Exécutez la cellule de notebook, vous devriez voir plusieurs lignes imprimées lorsqu'une tâche par lots Livy est créée et exécutée.

    Screenshot affichant les résultats dans Visual Studio Code une fois que livy Batch Job a été correctement soumis.

  3. Pour voir les modifications, revenez à votre Lakehouse.

Intégration avec des environnements Fabric

Par défaut, cette session d’API Livy s’exécute sur le pool de démarrage par défaut de l’espace de travail. Vous pouvez également utiliser Fabric environnements Create, configurer et utiliser un environnement dans Microsoft Fabric pour personnaliser le pool Spark utilisé par la session API Livy pour ces travaux Spark. Pour utiliser votre environnement Fabric, mettez à jour la cellule de notebook précédente avec cette modification d'une seule ligne.

payload_data = {
    "name":"livybatchdemo_with"+ newlakehouseName,
    "file":"abfss://YourABFSPathToYourPayload.py", 
    "conf": {
        "spark.targetLakehouse": "Fabric_LakehouseID",
        "spark.fabric.environmentDetails" : "{\"id\" : \""EnvironmentID"\"}"  # remove this line to use starter pools instead of an environment, replace "EnvironmentID" with your environment ID
        }
    }

Afficher vos travaux dans le hub de supervision

Vous pouvez accéder au hub de supervision pour afficher diverses activités Apache Spark en sélectionnant Superviser dans les liens de navigation de gauche.

  1. Lorsque le travail par lots est terminé, vous pouvez voir l'état de la session en accédant à Surveillance.

    Capture d’écran montrant les soumissions d’API Livy précédentes dans le hub de surveillance.

  2. Sélectionnez et ouvrez le nom de l’activité la plus récente.

    Capture d’écran montrant la dernière activité de l’API Livy dans le hub de surveillance.

  3. Dans ce cas de session d’API Livy, vous pouvez voir votre envoi de lot précédent, les détails d’exécution, les versions Spark et la configuration. Notez l’état Arrêté en haut à droite.

    Capture d’écran montrant les détails les plus récents de l’activité de l’API Livy dans le hub de surveillance.

Pour récapituler l’ensemble du processus, vous avez besoin d’un client distant tel que Visual Studio Code, d’un jeton d’application Microsoft Entra, de l’URL du point de terminaison de l’API Livy, de l’authentification à votre Lakehouse, d’une charge utile Spark dans votre Lakehouse et enfin d’une session d’API Livy par lots.