Hadoop HA 高可用 | 青训营笔记

这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第4天

由于之前已经搭建好了Hadoop的三台集群，分别命名为Hadoop02，hadoop03、hadoop04。其中分部式文件存储框架Hdfs采用NameNode,DataNode进行管理文件存储。若其中的NameNode服务器节点宕机，则集群不能正常的工作，因此今天我们把集群搭建为高可用的集群。

HA 概述

首先，介绍一下什么是高可用。

• （1）所谓 HA（High Availablity），即高可用（7*24 小时不中断服务）。
• （2）实现高可用最关键的策略是消除单点故障。HA 严格来说应该分成各个组件的 HA机制：HDFS 的 HA 和 YARN 的 HA。
• （3）NameNode 机器发生意外，如宕机或者机器需要升级，包括软件、硬件升级，集群将无法使用，直到管理员重启。

HDFS HA 功能通过配置多个 NameNodes(Active/Standby)实现在集群中对 NameNode 的 设备来解决上述问题。如果出现故障，如机器崩溃或机器需要升级维护，这时可通过此种方 式将 NameNode 很快的切换到另外一台机器。

HA 的主要目的是消除 namenode 的单点故障,需要将 hdfs 集群规划成以下模样

HDFS-HA 核心问题

1）怎么保证三台 namenode 的数据一致？

Fsimage:让一台 nn 生成数据,让其他机器 nn 同步

Edits:需要引进新的模块 JournalNode 来保证 edtis 的文件的数据一致性

2）怎么让同时只有一台 nn 是 active，其他所有是 standby 的？如果 nn 真的发生了问题，怎么让其他的 nn 上位干活？

手动分配|手动故障转移
自动分配|自动故障转移

3）2nn 在 ha 架构中并不存在，定期合并 fsimage 和 edtis 的活谁来干？

由 standby 的 nn 来干

HDFS-HA 手动模式

(1)在 opt 目录下创建一个 ha 文件夹,修改文件的用户权限sudo chown 用户名:用户名 /opt/ha
(2)将/opt/module/下的 hadoop-3.1.3 拷贝到/opt/ha 目录下（若之前安装使用过Hadoop，记得删除 data 和 log 目录）
(3)配置 core-site.xml

<configuration>
    <!-- 把多个 NameNode 的地址组装成一个集群 mycluster -->
<property>
    <name>fs.defaultFS</name> 
    <value>hdfs://mycluster</value>
</property>
    <!-- 指定 hadoop 运行时产生文件的存储目录 -->
<property>
    <name>hadoop.tmp.dir</name>
    <value>/opt/ha/hadoop-3.1.3/data</value>
</property>
</configuration>

(4)配置 hdfs-site.xml

<configuration>

<!-- NameNode 数据存储目录 -->

<property>

<name>dfs.namenode.name.dir</name>

<value>file://${hadoop.tmp.dir}/name</value>

</property>

<!-- DataNode 数据存储目录 -->

<property>

<name>dfs.datanode.data.dir</name>

<value>file://${hadoop.tmp.dir}/data</value>

</property>

<!-- JournalNode 数据存储目录 -->

<property>

<name>dfs.journalnode.edits.dir</name>

<value>${hadoop.tmp.dir}/jn</value>

</property>

<!-- 完全分布式集群名称 -->

<property>

<name>dfs.nameservices</name>

<value>mycluster</value>

</property>

<!-- 集群中 NameNode 节点都有哪些 -->

<property>

<name>dfs.ha.namenodes.mycluster</name>

<value>nn1,nn2,nn3</value>

</property>

<!-- NameNode 的 RPC 通信地址 -->

<property>

<name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1</name>

<value>hadoop102:8020</value>

</property>

<property>

<name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name>

<value>hadoop103:8020</value>

</property>
<property>

<name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn3</name>

<value>hadoop104:8020</value>

</property>

<!-- NameNode 的 http 通信地址 -->

<property>

<name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name>

<value>hadoop102:9870</value>

</property>

<property>

<name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name>

<value>hadoop103:9870</value>

</property>

<property>

<name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn3</name>

<value>hadoop104:9870</value>

</property>

<!-- 指定 NameNode 元数据在 JournalNode 上的存放位置 -->

<property>

<name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name>

<value>qjournal://hadoop102:8485;hadoop103:8485;hadoop104:8485/myclus

ter</value>

</property>

<!-- 访问代理类：client 用于确定哪个 NameNode 为 Active -->

<property>

<name>dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster</name>

<value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyP

rovider</value>

</property>

<!-- 配置隔离机制，即同一时刻只能有一台服务器对外响应 -->

<property>
    <name>dfs.ha.fencing.methods</name>
<value>sshfence</value>

</property>

<!-- 使用隔离机制时需要 ssh 秘钥登录-->
<property>
    <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name>
<!--这里写自己的用户名>
    <value>/home/wxl/.ssh/id_rsa</value>
</property>

</configuration>

在环境变量中修改Hadoop的值

在[nn1]上，对其进行格式化，并启动

• hdfs namenode -format
  

• hdfs --daemon start namenode
  

在[nn2]和[nn3]上，同步 nn1 的元数据信息，启动[nn2]和[nn3]

• hdfs namenode -bootstrapStandby
  

• hdfs --daemon start namenode
  

在所有节点上，启动 datanode。将[nn1]切换为 Active，查看是否 Active

• hdfs --daemon start datanode
• hdfs haadmin -transitionToActive nn1
• hdfs haadmin -getServiceState nn1

HDFS-HA 自动模式

自动故障转移为 HDFS 部署增加了两个新组件：ZooKeeper 和 ZKFailoverController （ZKFC）进程，如图所示。ZooKeeper 是维护少量协调数据，通知客户端这些数据的改变 和监视客户端故障的高可用服务。

最后配置为如下图的模式

1）具体配置

（1）在 hdfs-site.xml 中增加

<!-- 启用 nn 故障自动转移 -->

<property>

<name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>

<value>true</value>

</property

（ 2）在 core-site.xml 文件中增加

<!-- 指定 zkfc 要连接的 zkServer 地址 -->

<property>

<name>ha.zookeeper.quorum</name>

<value>hadoop102:2181,hadoop103:2181,hadoop104:2181</value>

</property>

3）修改后分发配置文件

2）启动

（1）关闭所有 HDFS 服务：stop-dfs.sh

（2）启动 Zookeeper 集群zkServer.sh start

（3）启动 Zookeeper 以后，然后再初始化 HA 在 Zookeeper 中状态：hdfs zkfc -formatZK

（4）启动 HDFS 服务：start-dfs.sh

（5）hdfs haadmin -getServiceState nn1（nn2|nn3分别查看每台服务器中的状态） 可以看出下图中nn3为active，其余为standby。

3）验证

（1）将 Active NameNode 进程 kill，查看网页端三台 Namenode 的状态变化。

（2）同时可以在命令行中查看到active的变化。

最后我们搭建的集群如下图所示，代表我们搭建完成了，恭喜你，搭建成功了Hadoop的HDFS的高可用集群，Yarn的搭建过程类似，这里就不在过多赘述~。