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Livy API を使用してセッション ジョブを送信して実行する

適用対象:✅ Fabric Data Engineering および Data Science

Livy API for Fabric Data Engineering を使用して Spark セッション ジョブを送信する方法について説明します。

前提条件

Livy API で、操作用に統合エンドポイントを定義します。 この記事の例に従うときは、プレースホルダー {Entra_TenantID}、{Entra_ClientID}、{Fabric_WorkspaceID}、{Fabric_LakehouseID} を適切な値に置き換えます。

Livy API セッションのVisual Studio Codeを構成する

  1. Fabric Lakehouse で Lakehouse Settings を選択します。

    Lakehouse の設定を示すスクリーンショット。

  2. [Livy エンドポイント] セクションに移動します。

    Lakehouse Livy エンドポイントとセッションジョブの接続文字列を示すスクリーンショット。

  3. "セッションジョブの接続文字列(画像内の最初の赤いボックス)をコードにコピーします。"

  4. Microsoft Entra 管理センター に移動し、アプリケーション (クライアント) ID とディレクトリ (テナント) ID の両方をコードにコピーします。

    Microsoft Entra 管理センターにある Livy API アプリの概要を示すスクリーンショット

Microsoft Entra ユーザー トークンまたは Microsoft Entra SPN トークンを使用して Livy API Spark セッションを認証する

Microsoft Entra SPN トークンを使用して Livy API Spark セッションを認証する

  1. Visual Studio Codeで .ipynb ノートブックを作成し、次のコードを挿入します。

    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. ノートブック セルを実行します。 返されたMicrosoft Entra トークンが表示されます。

    セルの実行後に返されたMicrosoft Entra SPN トークンを示すスクリーンショット

Microsoft Entra ユーザー トークンを使用して Livy API Spark セッションを認証する

  1. Visual Studio Codeで .ipynb ノートブックを作成し、次のコードを挿入します。

    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 Microsoft Entra 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. ノートブック セルを実行します。 返されたMicrosoft Entra トークンが表示されます。

    セルの実行後に返されたMicrosoft Entraユーザートークンを示すスクリーンショット

Livy API の Code.* スコープについて

Livy API を介して Spark ジョブを実行すると、 Code.* スコープによって、認証されたユーザーに代わって Spark ランタイムがアクセスできる外部サービスが制御されます。 2 つ必要です。残りは、ワークロードに応じてオプションです。

必要なコード.* スコープ

Scope 説明
Code.AccessFabric.All Microsoft Fabricへのアクセス トークンの取得を許可します。 すべての Livy API 操作に必要です。
Code.AccessStorage.All OneLake と Azure ストレージへのアクセス トークンの取得を許可します。 レイクハウス内のデータの読み取りと書き込みに必要です。

オプションコード.* スコープ

これらのスコープは、Spark ジョブが実行時に対応するAzure サービスにアクセスする必要がある場合にのみ追加します。

Scope 説明 いつ使用するか
Code.AccessAzureKeyvault.All Azure Key Vaultへのアクセス トークンの取得を許可します。 Spark コードは、Azure Key Vaultからシークレット、キー、または証明書を取得します。
Code.AccessAzureDataLake.All Azure Data Lake Storage Gen1へのアクセス トークンの取得を許可します。 Spark コードは、Azure Data Lake Storage Gen1 アカウントから読み取りまたは書き込みを行います。
Code.AccessAzureDataExplorer.All Azure Data Explorer (Kusto) へのアクセス トークンの取得を許可します。 Spark コードは、Azure Data Explorer クラスターに対してクエリを実行したり、データを取り込んだりします。
Code.AccessSQL.All Azure SQLへのアクセス トークンの取得を許可します。 Spark コードは、Azure SQL データベースに接続する必要があります。

Lakehouse.Execute.AllスコープとLakehouse.Read.All スコープも必要ですが、Code.* ファミリには含まれません。 Fabric Lakehouse 内での操作の実行およびメタデータの読み取りのために、それぞれの権限を付与します。

Livy API Spark セッションを作成する

ヒント

ワークロードで複数の Spark ステートメントを同時に実行する必要がある場合は、代わりに コンカレンシーの高いセッション を使用することを検討してください。 HC セッションは、基になる Livy セッションの再利用をシステムが管理している間、並列で実行される独立した実行コンテキストを提供します。

  1. 別のノートブック セルを追加し、このコードを挿入します。

    import json
    import requests
    
    api_base_url = "https://api.fabric.microsoft.com/"  # 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 API session URL
    # URL pattern: {base_url}/v1/workspaces/{workspace_id}/lakehouses/{lakehouse_id}/livyapi/versions/{api_version}/sessions
    livy_api_session_url = (f"{api_base_url}v1/workspaces/{workspace_id}/lakehouses/{lakehouse_id}/"
                           f"livyapi/versions/2023-12-01/sessions")
    
    # Set up authentication headers
    headers = {"Authorization": f"Bearer {token}"}
    
    print(f"Livy API URL: {livy_api_session_url}")
    print("Creating Livy session...")
    
    try:
        # Create a new Livy session with default configuration
        create_livy_session = requests.post(livy_api_session_url, headers=headers, json={})
    
        # Check if the request was successful
        if create_livy_session.status_code == 202:
            session_info = create_livy_session.json()
            print('Livy session creation request submitted successfully')
            print(f'Session Info: {json.dumps(session_info, indent=2)}')
    
            # Extract session ID for future operations
            livy_session_id = session_info['id']
            livy_session_url = f"{livy_api_session_url}/{livy_session_id}"
    
            print(f"Session ID: {livy_session_id}")
            print(f"Session URL: {livy_session_url}")
    
        else:
            print(f"Failed to create session. Status code: {create_livy_session.status_code}")
            print(f"Response: {create_livy_session.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: {create_livy_session.text}")
    except Exception as e:
        print(f"Unexpected error: {e}")
    
  2. ノートブック セルを実行すると、Livy セッションの作成時に出力された 1 行が表示されます。

    最初のノートブック セルの実行結果を示すスクリーンショット。

  3. [監視ハブでジョブを表示する](#監視ハブでジョブを表示する) を使用して、Livy セッションが作成されたことを確認できます。

"Fabric"環境との統合

既定では、この Livy API セッションはワークスペースの既定のスターター プールに対して実行されます。 または、Fabric Environments Microsoft Fabric で環境を作成、構成、および使用して、Livy API セッションがこれらの Spark ジョブに使用する Spark プールをカスタマイズすることもできます。 Fabric環境を使用するには、前のノートブック セルをこの json ペイロードで更新します。

create_livy_session = requests.post(livy_base_url, headers = headers, json = {
    "conf" : {
        "spark.fabric.environmentDetails" : "{\"id\" : \""EnvironmentID""}"}
        }
)

Livy API Spark セッションを使用して spark.sql ステートメントを送信する

  1. 別のノートブック セルを追加し、このコードを挿入します。

        # call get session API
    import time
    
    table_name = "green_tripdata_2022"
    
    print("Checking session status...")
    
    # Get current session status
    get_session_response = requests.get(livy_session_url, headers=headers)
    session_status = get_session_response.json()
    print(f"Current session state: {session_status['state']}")
    
    # Wait for session to become idle (ready to accept statements)
    print("Waiting for session to become idle...")
    while session_status["state"] != "idle":
        print(f"   Session state: {session_status['state']} - waiting 5 seconds...")
        time.sleep(5)
        get_session_response = requests.get(livy_session_url, headers=headers)
        session_status = get_session_response.json()
    
    print("Session is now idle and ready to accept statements")
    
    # Execute a Spark SQL statement
    execute_statement_url = f"{livy_session_url}/statements"
    
    # Define your Spark SQL query - Replace with your actual table and query
    payload_data = {
        "code": "spark.sql(\"SELECT * FROM {table_name} WHERE column_name = 'some_value' LIMIT 10\").show()",
        "kind": "spark"  # Type of code (spark, pyspark, sql, etc.)
    }
    
    print("Submitting Spark SQL statement...")
    print(f"Query: {payload_data['code']}")
    
    try:
        # Submit the statement for execution
        execute_statement_response = requests.post(execute_statement_url, headers=headers, json=payload_data)
    
        if execute_statement_response.status_code == 200:
            statement_info = execute_statement_response.json()
            print('Statement submitted successfully')
            print(f"Statement Info: {json.dumps(statement_info, indent=2)}")
    
            # Get statement ID for monitoring
            statement_id = str(statement_info['id'])
            get_statement_url = f"{livy_session_url}/statements/{statement_id}"
    
            print(f"Statement ID: {statement_id}")
    
            # Monitor statement execution
            print("Monitoring statement execution...")
            get_statement_response = requests.get(get_statement_url, headers=headers)
            statement_status = get_statement_response.json()
    
            while statement_status["state"] != "available":
                print(f"   Statement state: {statement_status['state']} - waiting 5 seconds...")
                time.sleep(5)
                get_statement_response = requests.get(get_statement_url, headers=headers)
                statement_status = get_statement_response.json()
    
            # Retrieve and display results
            print("Statement execution completed!")
            if 'output' in statement_status and 'data' in statement_status['output']:
                results = statement_status['output']['data']['text/plain']
                print("Query Results:")
                print(results)
            else:
                print("No output data available")
    
        else:
            print(f"Failed to submit statement. Status code: {execute_statement_response.status_code}")
            print(f"Response: {execute_statement_response.text}")
    
    except Exception as e:
        print(f"Error executing statement: {e}")
    
  2. ノートブック セルを実行して、ジョブが送信され、結果が返されると、複数の増分行が出力されます。

    Spark.sql の実行による最初のノートブック セルの結果を示すスクリーンショット。

Livy API Spark セッションを使用して 2 つ目の spark.sql ステートメントを送信する

  1. 別のノートブック セルを追加し、このコードを挿入します。

    print("Executing additional Spark SQL statement...")
    
    # Wait for session to be idle again
    get_session_response = requests.get(livy_session_url, headers=headers)
    session_status = get_session_response.json()
    
    while session_status["state"] != "idle":
        print(f"   Waiting for session to be idle... Current state: {session_status['state']}")
        time.sleep(5)
        get_session_response = requests.get(livy_session_url, headers=headers)
        session_status = get_session_response.json()
    
    # Execute another statement - Replace with your actual query
    payload_data = {
        "code": f"spark.sql(\"SELECT COUNT(*) as total_records FROM {table_name}\").show()",
        "kind": "spark"
    }
    
    print(f"Executing query: {payload_data['code']}")
    
    try:
        # Submit the second statement
        execute_statement_response = requests.post(execute_statement_url, headers=headers, json=payload_data)
    
        if execute_statement_response.status_code == 200:
            statement_info = execute_statement_response.json()
            print('Second statement submitted successfully')
    
            statement_id = str(statement_info['id'])
            get_statement_url = f"{livy_session_url}/statements/{statement_id}"
    
            # Monitor execution
            print("Monitoring statement execution...")
            get_statement_response = requests.get(get_statement_url, headers=headers)
            statement_status = get_statement_response.json()
    
            while statement_status["state"] != "available":
                print(f"   Statement state: {statement_status['state']} - waiting 5 seconds...")
                time.sleep(5)
                get_statement_response = requests.get(get_statement_url, headers=headers)
                statement_status = get_statement_response.json()
    
            # Display results
            print("Second statement execution completed!")
            if 'output' in statement_status and 'data' in statement_status['output']:
                results = statement_status['output']['data']['text/plain']
                print("Query Results:")
                print(results)
            else:
                print("No output data available")
    
        else:
            print(f"Failed to submit second statement. Status code: {execute_statement_response.status_code}")
    
    except Exception as e:
        print(f"Error executing second statement: {e}")
    
  2. ノートブック セルを実行して、ジョブが送信され、結果が返されると、複数の増分行が出力されます。

    2 つ目のノートブック セルの実行結果を示すスクリーンショット。

Livy セッションを終了する

  1. 別のノートブック セルを追加し、このコードを挿入します。

    print("Cleaning up Livy session...")
    
    try:
        # Check current session status before deletion
        get_session_response = requests.get(livy_session_url, headers=headers)
        if get_session_response.status_code == 200:
            session_info = get_session_response.json()
            print(f"Session state before deletion: {session_info.get('state', 'unknown')}")
    
        print(f"Deleting session at: {livy_session_url}")
    
        # Delete the session
        delete_response = requests.delete(livy_session_url, headers=headers)
    
        if delete_response.status_code == 200:
            print("Session deleted successfully")
        elif delete_response.status_code == 404:
            print("Session was already deleted or not found")
        else:
            print(f"Delete request completed with status code: {delete_response.status_code}")
            print(f"Response: {delete_response.text}")
    
        print(f"Delete response details: {delete_response}")
    
    except requests.exceptions.RequestException as e:
        print(f"Network error during session deletion: {e}")
    except Exception as e:
        print(f"Error during session cleanup: {e}")
    

監視ハブでジョブを表示してください

左側のナビゲーション リンクの [監視] を選択して監視ハブにアクセスすると、さまざまな Apache Spark アクティビティを表示できます。

  1. セッションが進行中または完了状態の場合、[モニター] に移動してセッションの状態を表示できます。

    監視ハブの以前の Livy API 申請を示すスクリーンショット。

  2. 最新のアクティビティ名を選択して開きます。

    監視ハブの最新の Livy API アクティビティを示すスクリーンショット。

  3. この Livy API セッションのケースでは、以前のセッション送信、実行の詳細、Spark のバージョン、構成を確認できます。 右上の停止状態に注目してください。

    監視ハブの最新の Livy API アクティビティの詳細を示すスクリーンショット。

プロセス全体を要約するには、Visual Studio Code、Microsoft Entra アプリ/SPN トークン、Livy API エンドポイント URL、Lakehouse に対する認証、最後に Session Livy API などのリモート クライアントが必要です。