Hadoop高可用集群
由於一個HDFS集群由一個NameNode節點和多個DataNode節點組成，一旦NameNode節點宕機，那么HDFS將不能進行文件的上傳與下載。
由於一個Yarn集群由一個ResourceManager節點和多個NodeManager節點組成，一旦ResourceManager節點宕機，那么YARN集群將不能進行資源的調度。
Hadoop各個模塊剖析：https://www.cnblogs.com/funyoung/p/9889719.html
Hadoop集群管理：https://www.cnblogs.com/funyoung/p/9920828.html
1.搭建HDFS的高可用集群
由於一個HDFS集群由一個NameNode節點和多個DataNode節點組成，一旦NameNode節點宕機，那么HDFS將不能進行文件的上傳與下載。
Hadoop依賴Zookeeper實現HDFS集群的高可用，由狀態為Active的NameNode節點對外提供服務，而狀態為StandBy的NameNode節點則負責數據的同步，一旦狀態為Active的NameNode節點宕機，則狀態為StandBy的NameNode節點將會切換為Active狀態對外提供服務。
Hadoop提供了NameService進程，其是NameNode的代理，客戶端直接訪問的是NameService，NameService會將請求轉發給狀態為Active的NameNode。
當啟動HDFS時，DataNode節點會同時向兩個NameNode節點進行注冊。
關於NameService如何進行狀態轉移
Hadoop提供了FailoverControllerActive和FailoverControllerStandBy兩個進程用於監控NameNode的生命周期。
FailoverControllerActive和FailoverControllerStandBy會分別監控對應狀態的NameNode，若NameNode無異常則定期向Zookeeper集群發送心跳，若在一定時間內Zookeeper集群沒收到FailoverControllerActive發送的心跳，則認為此時狀態為Active的NameNode已經無法對外提供服務，因此將狀態為StandBy的NameNode切換為Active狀態。
關於NameNode之間的數據如何進行同步
Hadoop提供了JournalNode用於存放NameNode中的編輯日志，當狀態為Active的NameNode節點執行任何名稱空間上的修改時，它都會將修改保存到JournalNode集群中，而狀態為StandBy的NameNode節點會實時的從JournalNode集群中進行同步。
1.1 修改配置
1.安裝並配置Zookeeper集群
2.配置HDFS（hdfs-site.xml）
<configuration> <!-- 指定NameService的名稱 --> <property> <name>dfs.nameservices</name> <value>mycluster</value> </property> <!-- 指定NameService下兩個NameNode的名稱 --> <property> <name>dfs.ha.namenodes.mycluster</name> <value>nn1,nn2</value> </property> <!-- 分別指定NameNode的RPC通訊地址 --> <property> <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1</name> <value>192.168.1.80:8020</value> </property> <property> <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name> <value>192.168.1.81:8020</value> </property> <!-- 分別指定NameNode的可視化管理界面的地址 --> <property> <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name> <value>192.168.1.80:50070</value> </property> <property> <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name> <value>192.168.1.81:50070</value> </property> <!-- 指定NameNode編輯日志存儲在JournalNode集群中的目錄--> <property> <name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name> <value>qjournal://192.168.1.80:8485;192.168.1.81:8485;192.168.1.82:8485/mycluster</value> </property> <!-- 指定JournalNode集群存放日志的目錄--> <property> <name>dfs.journalnode.edits.dir</name> <value>/usr/hadoop/hadoop-2.9.0/journalnode</value> </property> <!-- 配置NameNode失敗自動切換的方式--> <property> <name>dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster</name> <value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider</value> </property> <!-- 配置隔離機制--> <property> <name>dfs.ha.fencing.methods</name> <value>sshfence</value> </property> <!-- 由於使用SSH,那么需要指定密鑰的位置--> <property> <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name> <value>/root/.ssh/id_rsa</value> </property> <!-- 開啟失敗故障自動轉移--> <property> <name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name> <value>true</value> </property> <!-- 配置Zookeeper地址--> <property> <name>ha.zookeeper.quorum</name> <value>192.168.1.80:2181,192.168.1.81:2181,192.168.1.82:2181</value> </property> <!-- 文件在HDFS中的備份數(小於等於DataNode) --> <property> <name>dfs.replication</name> <value>3</value> </property> <!-- 關閉HDFS的訪問權限 --> <property> <name>dfs.permissions.enabled</name> <value>false</value> </property> <!-- 指定一個配置文件,使NameNode過濾配置文件中指定的host --> <property> <name>dfs.hosts.exclude</name> <value>/usr/hadoop/hadoop-2.9.0/etc/hadoop/hdfs.exclude</value> </property> </configuration>
3.配置Hadoop公共屬性（core-site.xml）
<configuration> <!-- Hadoop工作目錄,用於存放Hadoop運行時產生的臨時數據 --> <property> <name>hadoop.tmp.dir</name> <value>/usr/hadoop/hadoop-2.9.0/data</value> </property> <!-- 默認的NameNode,使用NameService的名稱 --> <property> <name>fs.defaultFS</name> <value>hdfs://mycluster</value> </property> <!-- 開啟Hadoop的回收站機制,當刪除HDFS中的文件時,文件將會被移動到回收站(/usr/<username>/.Trash),在指定的時間過后再對其進行刪除,此機制可以防止文件被誤刪除 --> <property> <name>fs.trash.interval</name> <!-- 單位是分鍾 --> <value>1440</value> </property> </configuration>
在HDFS HA集群中，StandBy的NameNode會對namespace進行checkpoint操作，因此就不需要在HA集群中運行SecondaryNameNode、CheckpintNode、BackupNode
1.2 啟動HDFS高可用集群
1.分別啟動JournalNode
2.格式化第一個NameNode並啟動
3.第二個NameNode同步第一個NameNode的信息
4.啟動第二個NameNode
5.啟動Zookeeper集群
6.格式化Zookeeper
當格式化ZK后，ZK中將會多了hadoop-ha節點。
7.重啟HDFS集群
當HDFS高可用集群啟動后，可以分別訪問NameNode的可視化管理界面查看NameNode的狀態狀態，http://192.168.1.80:50070、http://192.168.1.81:50070。
8.模擬NameNode宕機，手動殺死進程。
此時訪問NameNode可視化管理界面，可以查看到主機名為hadoop1的NameNode節點其狀態從StandBy切換成Active。
1.3 JAVA操作HDFS高可用集群
由於在HDFS高可用集群中存在兩個NameNode，且服務端暴露的是NameService，因此在通過JAVA連接HDFS高可用集群時需要使用Configuration實例進行相關的配置。
/** * @Auther: ZHUANGHAOTANG * @Date: 2018/11/6 11:49 * @Description: */ public class HDFSUtils { private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HDFSUtils.class); /** * NameNode Service */ private static final String NAMESERVER_URL = "hdfs://mycluster:8020"; /** * NameNode服務列表 */ private static final String[] NAMENODE_URLS = {"192.168.1.80:8020", "192.168.1.81:8020"}; /** * HDFS文件系統連接對象 */ private static FileSystem fs = null; static { Configuration conf = new Configuration(); //指定默認連接的NameNode,使用NameService的地址 conf.set("fs.defaultFS", NAMESERVER_URL); //指定NameService的名稱 conf.set("dfs.nameservices", "mycluster"); //指定NameService下的NameNode列表 conf.set("dfs.ha.namenodes.mycluster", "nn1,nn2"); //分別指定NameNode的RPC通訊地址 conf.set("dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1", NAMENODE_URLS[0]); conf.set("dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2", NAMENODE_URLS[1]); //配置NameNode失敗自動切換的方式 conf.set("dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster", "org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider"); try { fs = FileSystem.get(URI.create(NAMESERVER_URL), conf); } catch (IOException e) { logger.info("初始化HDFS連接失敗：{}", e); } } /** * 創建目錄 */ public static void mkdir(String dir) throws Exception { dir = NAMESERVER_URL + dir; if (!fs.exists(new Path(dir))) { fs.mkdirs(new Path(dir)); } } /** * 刪除目錄或文件 */ public static void delete(String dir) throws Exception { dir = NAMESERVER_URL + dir; fs.delete(new Path(dir), true); } /** * 遍歷指定路徑下的目錄和文件 */ public static List<String> listAll(String dir) throws Exception { List<String> names = new ArrayList<>(); dir = NAMESERVER_URL + dir; FileStatus[] files = fs.listStatus(new Path(dir)); for (FileStatus file : files) { if (file.isFile()) { //文件 names.add(file.getPath().toString()); } else if (file.isDirectory()) { //目錄 names.add(file.getPath().toString()); } else if (file.isSymlink()) { //軟或硬鏈接 names.add(file.getPath().toString()); } } return names; } /** * 上傳當前服務器的文件到HDFS中 */ public static void uploadLocalFileToHDFS(String localFile, String hdfsFile) throws Exception { hdfsFile = NAMESERVER_URL + hdfsFile; Path src = new Path(localFile); Path dst = new Path(hdfsFile); fs.copyFromLocalFile(src, dst); } /** * 通過流上傳文件 */ public static void uploadFile(String hdfsPath, InputStream inputStream) throws Exception { hdfsPath = NAMESERVER_URL + hdfsPath; FSDataOutputStream os = fs.create(new Path(hdfsPath)); BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(inputStream); byte[] data = new byte[1024]; int len; while ((len = bufferedInputStream.read(data)) != -1) { if (len == data.length) { os.write(data); } else { //最后一次讀取 byte[] lastData = new byte[len]; System.arraycopy(data, 0, lastData, 0, len); os.write(lastData); } } inputStream.close(); bufferedInputStream.close(); os.close(); } /** * 從HDFS中下載文件 */ public static byte[] readFile(String hdfsFile) throws Exception { hdfsFile = NAMESERVER_URL + hdfsFile; Path path = new Path(hdfsFile); if (fs.exists(path)) { FSDataInputStream is = fs.open(path); FileStatus stat = fs.getFileStatus(path); byte[] data = new byte[(int) stat.getLen()]; is.readFully(0, data); is.close(); return data; } else { throw new Exception("File Not Found In HDFS"); } } }
2.搭建YARN高可用集群
由於一個Yarn集群由一個ResourceManager節點和多個NodeManager節點組成，一旦ResourceManager節點宕機，那么YARN集群將不能進行資源的調度。
Hadoop依賴Zookeeper實現YARN集群的高可用，首先啟動兩個ResourceManager，且由狀態為Active的ResourceManager節點對外提供服務，而狀態為StandBy的ResourceManager節點則負責數據的同步，一旦狀態為Active的ResourceManager節點宕機，則狀態為StandBy的ResourceManager節點將會切換為Active狀態，對外提供服務。
2.1 修改配置
1.安裝並配置Zookeeper集群
2.配置YARN（yarn-site.xml）
<configuration> <!-- 配置Reduce取數據的方式是shuffle(隨機) --> <property> <name>yarn.nodemanager.aux-services</name> <value>mapreduce_shuffle</value> </property> <!-- 開啟日志 --> <property> <name>yarn.log-aggregation-enable</name> <value>true</value> </property> <!-- 設置日志的刪除時間 -1:禁用,單位為秒 --> <property> <name>yarn.log-aggregation。retain-seconds</name> <value>864000</value> </property> <!-- 設置yarn的內存大小,單位是MB --> <property> <name>yarn.nodemanager.resource.memory-mb</name> <value>8192</value> </property> <!-- 設置yarn的CPU核數 --> <property> <name>yarn.nodemanager.resource.cpu-vcores</name> <value>8</value> </property> <!-- YARN HA配置 --> <!-- 開啟yarn ha --> <property> <name>yarn.resourcemanager.ha.enabled</name> <value>true</value> </property> <!-- 指定yarn ha的名稱 --> <property> <name>yarn.resourcemanager.cluster-id</name> <value>cluster1</value> </property> <!-- 分別指定兩個ResourceManager的名稱 --> <property> <name>yarn.resourcemanager.ha.rm-ids</name> <value>rm1,rm2</value> </property> <!-- 分別指定兩個ResourceManager的地址 --> <property> <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm1</name> <value>192.168.1.80</value> </property> <property> <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name> <value>192.168.1.81</value> </property> <!-- 分別指定兩個ResourceManager的Web訪問地址 --> <property> <name>yarn.resourcemanager.webapp.address.rm1</name> <value>192.168.1.80:8088</value> </property> <property> <name>yarn.resourcemanager.webapp.address.rm2</name> <value>192.168.1.81:8088</value> </property> <!-- 配置使用的Zookeeper集群 --> <property> <name>yarn.resourcemanager.zk-address</name> <value>192.168.1.80:2181,192.168.1.81:2181,192.168.1.82:2181</value> </property> <!-- ResourceManager Restart配置 --> <!-- 啟用ResourceManager的restart功能,當ResourceManager重啟時將會保存當前運行的信息到指定的位置,當重啟成功后自動進行讀取 --> <property> <name>yarn.resourcemanager.recovery.enabled</name> <value>true</value> </property> <!-- ResourceManager Restart使用的存儲方式(實現類) --> <property> <name>yarn.resourcemanager.store.class</name> <value>org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore</value> </property> <!-- ResourceManager重啟時數據保存在Zookeeper中的目錄 --> <property> <name>yarn.resourcemanager.zk-state-store.parent-path</name> <value>/rmstore</value> </property> <!-- NodeManager Restart配置 --> <!-- 啟用NodeManager的restart功能,當NodeManager重啟時將會保存當前運行時的信息到指定的位置,重啟成功后自動進行讀取 --> <property> <name>yarn.nodemanager.recovery.enabled</name> <value>true</value> </property> <!-- NodeManager重啟時數據保存在本地的目錄 --> <property> <name>yarn.nodemanager.recovery.dir</name> <value>/usr/hadoop/hadoop-2.9.0/data/rsnodemanager</value> </property> <!-- 配置NodeManager的RPC通訊端口 --> <property> <name>yarn.nodemanager.address</name> <value>0.0.0.0:45454</value> </property> </configuration>
ResourceManager Restart使用的存儲方式（實現類）
#保存在ZK當中
org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore
#保存在HDFS中
org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.FileSystemRMStateStore
#保存在本地
org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.LeveldbRMStateStore
使用不同的存儲方式將需要額外的配置項，可參考官網，http://hadoop.apache.org/docs/current/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/ResourceManagerRestart.html
2.2 啟動YARN高可用集群
1.在ResourceManager節點中啟動YARN集群
2.手動啟動另一個ResourceManager
3.當啟動YARN高可用集群后，可以分別訪問ResourceManager的可視化管理界面，http://192.168.1.80:8088、http://192.168.1.81:8088。
當訪問狀態為StandBy的ResourceManager時，將會將請求重定向到狀態為Active的ResourceManager的可視化管理界面。
4.模擬ResourceManager宕機，手動殺死進程。
Zookeeper在一定時間內沒有接收到狀態為Active的ResourceManager發送的心跳時，將會立即將狀態為StandBy的ResourceManager切換為Active。