記Hadoop HA高可用性分佈式集羣搭建過程

    爲完成畢業設計中並行算法測試,在學習後,自己在虛擬機搭建了一個基於Hadoop的分佈式集羣,在這裏做個記錄,菜鳥首次寫博客,已深夜,下面直接進入主題:

規劃與說明

   在hadoop集羣中通常由兩個NameNode組成,一個處於active狀態,另一個處於standby狀態。Active NameNode對外提供服務,而Standby NameNode則不對外提供服務,僅同步active namenode的狀態,以便能夠在它失敗時快速進行切換。兩個ResourceManager,同NameNode一樣,一個主一個備。這裏使用簡單的QJM作爲HDFS HA的解決方案。在該方案中,主備NameNode之間通過一組JournalNode同步元數據信息,一條數據只要成功寫入多數JournalNode即認爲寫入成功,通常配置奇數個JournalNode。這裏還配置了一個zookeeper集羣,用於ZKFC(DFSZKFailoverController)故障轉移,當Active NameNode掛掉了,會自動切換Standby NameNode爲standby狀態。
         把namenode和resourcemanager分開是因爲性能問題,因爲他們都要佔用大量資源,所以把他們分開了,他們分開了就要分別在不同的機器上啓動。

本次集羣搭建規劃有六個節點,安裝軟件及每個節點運行進程規劃如下表所示:

主機名 IP地址 安裝的軟件 運行的進程
kxj01 192.168.8.101 jdk、Hadoop NameNode、DFSZKFailoverController
kxj02 192.168.8.102 jdk、Hadoop NameNode、DFSZKFailoverController
kxj03 192.168.8.103 jdk、Hadoop ResourceManager
kxj04 192.168.8.104 jdk、Hadoop、Zookeeper ResourceManager、DataNode、NodeManager、JournalNode、QuorumPeerMain
kxj05 192.168.8.105 jdk、Hadoop 、Zookeeper DataNode、NodeManager、JournalNode、QuorumPeerMain
kxj06 192.168.8.106 jdk、Hadoop、Zookeeper DataNode、NodeManager、JournalNode、QuorumPeerMain

Hadoop搭建前Linux環境準備

  1. 這裏只配置kxj01主機,其他主機過程一樣。
    1.0 修改VMWare與Windows在同一網段:本次都修改爲192.168.8.0,爲了能上網,選擇聯網方式爲NAT。
    1.1修改主機名
    命令:vim /etc/sysconfig/network
    內容:
    NETWORKING=yes
    HOSTNAME=kxj01 #修改主機名爲kxj01

    1.2修改IP
    兩種方式:
    第一種:通過Linux圖形界面進行修改(手殘黨強烈推薦)
    進入Linux圖形界面 -> 右鍵點擊右上方的兩個小電腦 -> 點擊Edit connections -> 選中當前網絡System eth0 -> 點擊edit按鈕 -> 選擇IPv4 -> method選擇爲manual -> 點擊add按鈕 -> 添加IP:192.168.8.101 子網掩碼:255.255.255.0 網關:192.168.8.1 -> apply

    第二種:修改配置文件方式(屌絲程序猿專用)
        命令:vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
        內容:
        DEVICE="eth0"
        BOOTPROTO="static"               #修改爲static,不變
        HWADDR="00:0C:29:3C:BF:E2"
        IPV6INIT="yes"
        NM_CONTROLLED="yes"
        ONBOOT="yes"
        TYPE="Ethernet"
        UUID="ce22eeca-ecde-4536-8cc2-ef0dc36d4a8c"
        IPADDR="192.168.8.101"           #添加IP
        NETMASK="255.255.255.0"          #添加子網掩碼
        GATEWAY="192.168.8.1"            #網關
        NDS1="8.8.8.8"
        DNS2="8.8.4.4"

    1.3修改主機名和IP的映射關係
    命令:vim /etc/hosts

    內容(IP(tab或者空格)主機名):192.168.8.101    kxj01

    1.4爲了方便,關閉防火牆

    #查看防火牆狀態
    service iptables status
    #關閉防火牆
    service iptables stop
    #查看防火牆開機啓動狀態
    chkconfig iptables --list
    #關閉防火牆開機啓動
    chkconfig iptables off

    1.5重啓Linux
    reboot

  2. 安裝JDK,其他主機安裝過程一樣,也可通過ssh方式直接複製過去。
    2.1上傳,可以用Putty等工具,也可以直接下載安裝,本次全部軟件都是已下載好,所以採用從Windows上傳方式。
    2.2解壓jdk
    創建一個文件夾kxj,專門存放本次需要安裝的軟件和一些數據,你可以放到/usr/下。將JDK解壓到/kxj/java目錄下
    tar -zxvf jdk-8u171-linux-i586.tar.gz -C /kxj/java/
    2.3將java添加到環境變量中

    vim /etc/profile
    #在文件最後添加
    export JAVA_HOME=/kxj/java/jdk1.8.0_171
    export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
    
    #更新配置文件,否則不會立即生效
    source /etc/profile

    開始集羣搭建

    1.安裝配置zooekeeper集羣
    1.1上傳解壓
    tar -zxvf zookeeper-3.4.5.tar.gz -C /kxj/
    1.2修改配置文件zoo.cfg
    cd /kxj/zookeeper-3.4.5/conf/

        將原有文件重命名:
        mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
    
        vim zoo.cfg
        修改其中一行內容:
        dataDir=/kxj/zookeeper-3.4.5/tmp
        在文件最後新增三行:
        server.1=kxj04:2888:3888
        server.2=kxj05:2888:3888
        server.3=kxj06:2888:3888
    
        然後創建一個tmp文件夾
        mkdir /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp
        再創建一個空文件
        touch /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid
        最後向該文件寫入ID(可用vi命令修改)
        echo 1 > /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid
    1.3將配置好的zookeeper拷貝到其他節點(首先分別在kxj05、kxj06根目錄下創建一個kxj目錄:mkdir /kxj,注意是scp)
    
        scp -r /kxj/zookeeper-3.4.5/ kxj05:/kxj/
        scp -r /kxj/zookeeper-3.4.5/ kxj06:/kxj/
    
        注意:修改kxj05、kxj06主機對應的/kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid文件內容
        kxj05:
            echo 2 > /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid
        kxj06:
            echo 3 > /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid

2.安裝配置hadoop集羣
2.1解壓
tar -zxvf hadoop-2.4.1.tar.gz -C /kxj/
2.2配置HDFS
將hadoop添加到環境變量中
vim /etc/profile
修改內容
export JAVA_HOME=/kxj/java/jdk1.8.0_171
export HADOOP_HOME=/kxj/hadoop-2.4.1
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$HADOOP_HOME/bin
#更新配置文件,使其立即生效
source /etc/profile

        hadoop2.0的配置文件全部在$HADOOP_HOME/etc/hadoop下
        cd /kxj/hadoop-2.4.1/etc/hadoop

        2.2.1修改hadoop-env.sh
            export JAVA_HOME=/kxj/java/jdk1.8.0_171

        2.2.2修改core-site.xml
            <configuration>
                <!-- 指定hdfs的nameservice爲ns1 -->
                <property>
                    <name>fs.defaultFS</name>
                    <value>hdfs://ns1</value>
                </property>
                <!-- 指定hadoop臨時目錄 -->
                <property>
                    <name>hadoop.tmp.dir</name>
                    <value>/kxj/hadoop-2.4.1/tmp</value>
                </property>
                <!-- 指定zookeeper地址 -->
                <property>
                    <name>ha.zookeeper.quorum</name>
                    <value>kxj04:2181,kxj05:2181,kxj06:2181</value>
                </property>
            </configuration>

        2.2.3修改hdfs-site.xml
            <configuration>
                <!--指定hdfs的nameservice爲ns1,需要和core-site.xml中的保持一致 -->
                <property>
                    <name>dfs.nameservices</name>
                    <value>ns1</value>
                </property>
                <!-- ns1下面有兩個NameNode,分別是nn1,nn2 -->
                <property>
                    <name>dfs.ha.namenodes.ns1</name>
                    <value>nn1,nn2</value>
                </property>
                <!-- nn1的RPC通信地址 -->
                <property>
                    <name>dfs.namenode.rpc-address.ns1.nn1</name>
                    <value>kxj01:9000</value>
                </property>
                <!-- nn1的http通信地址 -->
                <property>
                    <name>dfs.namenode.http-address.ns1.nn1</name>
                    <value>kxj01:50070</value>
                </property>
                <!-- nn2的RPC通信地址 -->
                <property>
                    <name>dfs.namenode.rpc-address.ns1.nn2</name>
                    <value>kxj02:9000</value>
                </property>
                <!-- nn2的http通信地址 -->
                <property>
                    <name>dfs.namenode.http-address.ns1.nn2</name>
                    <value>kxj02:50070</value>
                </property>
                <!-- 指定NameNode的元數據在JournalNode上的存放位置 -->
                <property>
                    <name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name>
                    <value>qjournal://kxj04:8485;kxj05:8485;kxj06:8485/ns1</value>
                </property>
                <!-- 指定JournalNode在本地磁盤存放數據的位置 -->
                <property>
                    <name>dfs.journalnode.edits.dir</name>
                    <value>/kxj/hadoop-2.4.1/journal</value>
                </property>
                <!-- 開啓NameNode失敗自動切換 -->
                <property>
                    <name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
                    <value>true</value>
                </property>
                <!-- 配置失敗自動切換實現方式 -->
                <property>
                    <name>dfs.client.failover.proxy.provider.ns1</name>
                    <value> org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider
                    </value>
                </property>
                <!-- 配置隔離機制方法,多個機制用換行分割,即每個機制暫用一行-->
                <property>
                    <name>dfs.ha.fencing.methods</name>
                    <value>
                        sshfence
                        shell(/bin/true)
                    </value>
                </property>
                <!-- 使用sshfence隔離機制時需要ssh免登陸 -->
                <property>
                    <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name>
                    <value>/root/.ssh/id_rsa</value>
                </property>
                <!-- 配置sshfence隔離機制超時時間 -->
                <property>
                    <name>dfs.ha.fencing.ssh.connect-timeout</name>
                    <value>30000</value>
                </property>
            </configuration>

        2.2.4修改mapred-site.xml
            <configuration>
                <!-- 指定mr框架爲yarn方式 -->
                <property>
                    <name>vix.mapreduce.framework.name</name>
                    <value>yarn</value>
                </property>
            </configuration>    

        2.2.5修改yarn-site.xml
            <configuration>
                <!-- 開啓RM高可靠功能 -->
                <property>
                   <name>yarn.resourcemanager.ha.enabled</name>
                   <value>true</value>
                </property>
                <!-- 指定RM的cluster id -->
                <property>
                   <name>yarn.resourcemanager.cluster-id</name>
                   <value>yrc</value>
                </property>
                <!-- 指定RM的名字 -->
                <property>
                   <name>yarn.resourcemanager.ha.rm-ids</name>
                   <value>rm1,rm2</value>
                </property>
                <!-- 分別指定RM的地址 -->
                <property>
                   <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm1</name>
                   <value>kxj03</value>
                </property>
                <property>
                   <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name>
                   <value>kxj04</value>
                </property>
                <!-- 指定zk集羣地址 -->
                <property>
                   <name>yarn.resourcemanager.zk-address</name>
                   <value>kxj04:2181,kxj05:2181,kxj06:2181</value>
                </property>
                <!-- 指定nodemanager啓動時加載server的方式爲shuffle server -->
                <property>
                    <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
                    <value>mapreduce_shuffle</value>
                </property>
                <!-- 指定resourcemanager監聽地址  -->
                <property>
                    <name>vix.yarn.resourcemanager.address.rm1</name>
                    <value>kxj03:18040</value>
                </property>
                <property>
                    <name>vix.yarn.resourcemanager.scheduler.address.rm1</name>
                    <value>kxj03:18030</value>
                </property>
                <property>
                    <name>vix.yarn.resourcemanager.address.rm2</name>
                    <value>kxj04:18040</value>
                </property>
                <property>
                    <name>vix.yarn.resourcemanager.scheduler.address.rm2</name>
                    <value>kxj04:18030</value>
                </property>
            </configuration>

        2.2.6修改slaves,slaves是指定子節點的位置,因爲要在kxj01上啓動HDFS、在kxj03啓動yarn,所以kxj01上的slaves文件指定的是datanode的位置,kxj03上的slaves文件指定的是nodemanager的位置,添加內容:

            kxj04
            kxj05
            kxj06

        2.2.7配置免密碼登陸
            首先要配置kxj01到kxj02、kxj03、kxj04、kxj05、kxj06的免密碼登陸
            在kxj01上生產一對鑰匙

            ssh-keygen -t rsa

            將公鑰拷貝到其他節點,包括自己

            ssh-copy-id kxj01
            ssh-copy-id kxj02
            ssh-copy-id kxj03
            ssh-copy-id kxj04
            ssh-copy-id kxj05
            ssh-copy-id kxj06

            配置kxj03到kxj04、kxj05、kxj06的免密碼登陸
            在kxj03上生產一對鑰匙

            ssh-keygen -t rsa

            將公鑰拷貝到其他節點

            ssh-copy-id kxj04
            ssh-copy-id kxj05
            ssh-copy-id kxj06

            兩個namenode之間要配置ssh免密碼登陸,配置kxj02到kxj01的免登陸
            在kxj02上生產一對鑰匙,並拷貝到kxj01

            ssh-keygen -t rsa

            ssh-copy-id kxj01

            兩個ResourceManager之間要配置ssh免密碼登陸,配置kxj04到kxj03、kxj05、kxj06的免登陸
            在kxj04上生產一對鑰匙

            ssh-keygen -t rsa

            ssh-copy-id kxj03
            ssh-copy-id kxj04
            ssh-copy-id kxj05
            ssh-copy-id kxj06               

    2.4將配置好的hadoop拷貝到其他節點
        scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj02:/kxj/
        scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj03:/kxj/          
        scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj04:/kxj/          
        scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj05:/kxj/
        scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj06:/kxj/

    2.5在節點kxj04、kxj05、kxj06啓動zookeeper集羣
        cd /kxj/zookeeper-3.4.5/bin/
        ./zkServer.sh start

        都啓動後查看狀態:一個leader,兩個follower
        ./zkServer.sh status

    2.6啓動journalnode(在kxj01上啓動所有journalnode)
        cd /kxj/hadoop-2.4.1

        sbin/hadoop-daemons.sh start journalnode

        ps命令查看進程,kxj04、kxj05、kxj06上多了JournalNode進程

    2.7格式化HDFS
        在kxj01上執行命令:
        hdfs namenode -format
        格式化後會在根據core-site.xml中的hadoop.tmp.dir配置生成個文件,這裏我配置的是/kxj/hadoop-2.4.1/tmp,然後將/kxj/hadoop-2.4.1/tmp拷貝到kxj02的/kxj/hadoop-2.4.1/下:
        scp -r tmp/ kxj02:/kxj/hadoop-2.4.1/

    2.8格式化ZK(在kxj01上執行即可)

        hdfs zkfc -formatZK

    2.9啓動HDFS(在kxj01上執行)

        sbin/start-dfs.sh

    2.10啓動YARN
      在kxj03上執行start-yarn.sh:
        sbin/start-yarn.sh
        在kxj04上執行單獨啓動命令:
        sbin/yarn-daemon.sh start ResourceManager

到此,hadoop2.4.1配置完畢,可以統過瀏覽器訪問(圖片界面略):
    http://192.168.8.101:50070
    NameNode 'kxj01:9000' (active)
    http://192.168.8.102:50070
    NameNode 'kxj02:9000' (standby)
    YARN ResourceManager查看
    http://192.168.8.103:8088 (active)
    http://192.168.8.104:8088 (standby 狀態,不會進入頁面,提示後跳轉到103界面)
驗證HDFS HA
    首先向hdfs上傳一個文件,然後查看:
    hadoop fs -put /etc/profile /profile
    hadoop fs -ls /
    然後再kill掉active的NameNode:
    kill -9 進程號
    通過瀏覽器訪問:http://192.168.8.102:50070
    NameNode 'kxj02:9000' (active)
    此時kxj02上的NameNode變成了active
    在執行命令:
    hadoop fs -ls /
    -rw-r--r--   3 root supergroup       1926 2018-05-31 15:36 /profile
    剛纔上傳的文件依然存在!!!
    手動啓動那個掛掉的NameNode
    sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
    通過瀏覽器訪問:http://192.168.8.101:50070
    NameNode 'kxj01:9000' (standby)

驗證YARN:
    運行一下hadoop提供的單詞統計程序(或者計算PI程序):
    hadoop jar hadoop-mapreduce-examples-2.2.0.jar wordcount /profile /out

    到此,一個高可用的Hadoop集羣已搭建完成,後續會繼續搭建一些其他組件,謝謝!
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