一.概述
1.1 hadoop1.0的單點問題
Hadoop中的NameNode好比是人的心臟，非常重要，絕對不可以停止工作。在hadoop1時代，只有一個NameNode。如果該NameNode數據丟失或者不能工作，那麼整個集羣就不能恢復了。這是hadoop1中的單點問題，也是hadoop1不可靠的表現。如下圖所示，便是hadoop1.0的架構圖下載地址 ；
1.2 hadoop2.0對hadoop1.0單點問題的解決
爲了解決hadoop1中的單點問題，在hadoop2中新的NameNode不再是隻有一個，可以有多個（目前只支持2個）。每一個都有相同的職能。一個是active狀態的，一個是standby狀態的。當集羣運行時，只有active狀態的NameNode是正常工作的，standby狀態的NameNode是處於待命狀態的，時刻同步active狀態NameNode的數據。一旦active狀態的NameNode不能工作，通過手工或者自動切換，standby狀態的NameNode就可以轉變爲active狀態的，就可以繼續工作了。這就是高可靠。
1.3 使用JournalNode實現NameNode(Active和Standby)數據的共享
Hadoop2.0中，2個NameNode的數據其實是實時共享的。新HDFS採用了一種共享機制，Quorum Journal Node（JournalNode）集羣或者Nnetwork File System（NFS）進行共享。NFS是操作系統層面的，JournalNode是hadoop層面的，我們這裏使用JournalNode集羣進行數據共享（這也是主流的做法）。如下圖所示，便是JournalNode的架構圖。
兩個NameNode爲了數據同步，會通過一組稱作JournalNodes的獨立進程進行相互通信。當active狀態的NameNode的命名空間有任何修改時，會告知大部分的JournalNodes進程。standby狀態的NameNode有能力讀取JNs中的變更信息，並且一直監控edit log的變化，把變化應用於自己的命名空間。standby可以確保在集羣出錯時，命名空間狀態已經完全同步了
1.4 NameNode之間的故障切換
對於HA集羣而言，確保同一時刻只有一個NameNode處於active狀態是至關重要的。否則，兩個NameNode的數據狀態就會產生分歧，可能丟失數據，或者產生錯誤的結果。爲了保證這點，這就需要利用使用ZooKeeper了。首先HDFS集羣中的兩個NameNode都在ZooKeeper中註冊，當active狀態的NameNode出故障時，ZooKeeper能檢測到這種情況，它就會自動把standby狀態的NameNode切換爲active狀態。