hadoop分布式系统基础架构学习
什么是Hadoop？
Hadoop是一个由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构。
用户可以在不了解分布式底层细节的情况下，开发分布式程序。充分利用集群的威力进行高速运算和存储。
Hadoop实现了一个分布式文件系统（Hadoop Distributed File System），简称HDFS。HDFS有高容错性的特点，并且设计用来部署在低廉的（low-cost）硬件上；而且它提供高吞吐量（high throughput）来访问应用程序的数据，适合那些有着超大数据集（large data set）的应用程序。HDFS放宽了（relax）POSIX的要求，可以以流的形式访问（streaming access）文件系统中的数据。
Hadoop的框架最核心的设计就是：HDFS和MapReduce。HDFS为海量的数据提供了存储，而MapReduce则为海量的数据提供了计算
Hadoop的优点：
Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。 Hadoop 以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行数据处理。
Hadoop 是可靠的，因为它假设计算元素和存储会失败，因此它维护多个工作数据副本，确保能够针对失败的节点重新分布处理。
Hadoop 是高效的，因为它以并行的方式工作，通过并行处理加快处理速度。
Hadoop 还是可伸缩的，能够处理 PB 级数据。
此外，Hadoop 依赖于社区服务，因此它的成本比较低，任何人都可以使用。
Hadoop是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。用户可以轻松地在Hadoop上开发和运行处理海量数据的应用程序。它主要有以下几个优点：
高可靠性。Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。
高扩展性。Hadoop是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的，这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中。
高效性。Hadoop能够在节点之间动态地移动数据，并保证各个节点的动态平衡，因此处理速度非常快。
高容错性。Hadoop能够自动保存数据的多个副本，并且能够自动将失败的任务重新分配。
低成本。与一体机、商用数据仓库以及QlikView、Yonghong Z-Suite等数据集市相比，hadoop是开源的，项目的软件成本因此会大大降低。
Hadoop带有用Java语言编写的框架，因此运行在 Linux 生产平台上是非常理想的。Hadoop 上的应用程序也可以使用其他语言编写，比如 C++。
hadoop大数据处理的意义
Hadoop得以在大数据处理应用中广泛应用得益于其自身在数据提取、变形和加载(ETL)方面上的天然优势。Hadoop的分布式架构，将大数据处理引擎尽可能的靠近存储，对例如像ETL这样的批处理操作相对合适，因为类似这样操作的批处理结果可以直接走向存储。Hadoop的MapReduce功能实现了将单个任务打碎，并将碎片任务(Map)发送到多个节点上，之后再以单个数据集的形式加载(Reduce)到数据仓库里。
HDFS的主要模块
1.NameNode:
- 功能：是整个文件系统的管理节点。维护整个文件系统的文件目录数，文件/目录的源数据和每个文件对应的数据快列表。用于接受用户的请求。
2.DataNode:
- 是HA（高可用性）的一个解决方案，是备用镜像，但不支持热设备
一、Hadoop单机版测试
1.建立hadoop用户，设置密码
[root@server1 ~]# useradd hadoop
[root@server1 ~]# id hadoop
uid=1000(hadoop) gid=1000(hadoop) groups=1000(hadoop)
[root@server1 ~]# passwd hadoop
2.安装hadoop及jdk并制作软链接
[root@server1 ~]# ls
hadoop-3.0.3.tar.gz jdk-8u181-linux-x64.tar.gz
[root@server1 ~]# mv * /home/hadoop/
[root@server1 ~]# su - hadoop
[hadoop@server1 ~]$ ls
hadoop-3.0.3.tar.gz jdk-8u181-linux-x64.tar.gz
[hadoop@server1 ~]$ tar zxf hadoop-3.0.3.tar.gz
[hadoop@server1 ~]$ ln -s hadoop-3.0.3 hadoop
[hadoop@server1 ~]$ tar zxf jdk-8u181-linux-x64.tar.gz
[hadoop@server1 ~]$ ln -s jdk1.8.0_181/ java
[hadoop@server1 ~]$ ls
hadoop hadoop-3.0.3.tar.gz jdk1.8.0_181
hadoop-3.0.3 java jdk-8u181-linux-x64.tar.gz
3.配置java的环境变量
[hadoop@server1 ~]$ cd /home/hadoop/hadoop/etc/hadoop/
[hadoop@server1 hadoop]$ vim hadoop-env.sh
54 export JAVA_HOME=/home/hadoop/java
[hadoop@server1 hadoop]$ cd
[hadoop@server1 ~]$ vim .bash_profile
PATH=$PATH:$HOME/.local/bin:$HOME/bin:$HOME/java/bin
[hadoop@server1 ~]$ source .bash_profile
[hadoop@server1 ~]$ jps 测试java的环境变量
11690 Jps
4.测试
[hadoop@server1 ~]$ cd hadoop
[hadoop@server1 hadoop]$ mkdir input
[hadoop@server1 hadoop]$ cd input/
[hadoop@server1 input]$ ls
[hadoop@server1 input]$ cd ..
[hadoop@server1 hadoop]$ cp etc/hadoop/*.xml input
[hadoop@server1 hadoop]$ ls input/
capacity-scheduler.xml hdfs-site.xml kms-site.xml
core-site.xml httpfs-site.xml mapred-site.xml
hadoop-policy.xml kms-acls.xml yarn-site.xml
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hadoop jar share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.0.3.jar grep input output 'dfs[a-z.]+'
[hadoop@server1 hadoop]$ ls
bin include lib LICENSE.txt output sbin
etc input libexec NOTICE.txt README.txt share
[hadoop@server1 hadoop]$ cd output/
[hadoop@server1 output]$ ls
part-r-00000 _SUCCESS
[hadoop@server1 output]$ cat *
1 dfsadmin
二、伪分布式Hadoop
1.编辑hadoop配置文件
[hadoop@server1 ~]$ cd hadoop
[hadoop@server1 hadoop]$ cd etc/hadoop/
[hadoop@server1 hadoop]$ vim core-site.xml
fs.defaultFS
hdfs://172.25.66.1:9000
[hadoop@server1 hadoop]$ vim hdfs-site.xml
dfs.replication
1 自己充当节点
2.生成密钥做免密连接
[hadoop@server1 hadoop]$ ssh-keygen
[hadoop@server1 hadoop]$ ssh-copy-id localhost
3.格式化并且开启服务
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs namenode -format
[hadoop@server1 hadoop]$ cd sbin/
[hadoop@server1 sbin]$ ./start-dfs.sh
Starting namenodes on [server1]
Starting datanodes
Starting secondary namenodes [server1]
[hadoop@server1 sbin]$ jps
12592 SecondaryNameNode
12279 NameNode
12391 DataNode
4.用浏览器访问server1的9870端口
5.测试：创建目录，上传文件
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -mkdir -p /user/hadoop
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -ls
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -put input
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -ls
Found 1 items
drwxr-xr-x - hadoop supergroup 0 2019-05-21 18:12 input
[hadoop@server1 hadoop]$
删除input和output文件
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hadoop jar share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.0.3.jar wordcount input output
[hadoop@server1 hadoop]$ rm -fr input/
[hadoop@server1 hadoop]$ rm -fr output/
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -get output
[hadoop@server1 hadoop]$ cd output/
[hadoop@server1 output]$ ls
part-r-00000 _SUCCESS
我们可以发现当我们删除本地的input和output后本地文件时没有了，但是hadoop分布式文件系统中人然存在，网页上可以看到，我们也可以通过get的方法下载ouput等
三、分布式
1.首先关闭服务，清除原来的
[hadoop@server1 ~]$ cd hadoop
[hadoop@server1 hadoop]$ sbin/stop-dfs.sh
Stopping namenodes on [server1]
Stopping datanodes
Stopping secondary namenodes [server1]
[hadoop@server1 hadoop]$ cd /tmp/
[hadoop@server1 tmp]$ ls
hadoop hadoop-hadoop hsperfdata_hadoop
[hadoop@server1 tmp]$ rm -fr *
2.开启两个虚拟机server2和server3做Datanode
在hadoop的datanode必须是完全同步的，那么我们可以用一个简单的办法使他们做到完全同步，那就是使用nfs文件系统
[root@server2 ~]# useradd hadoop
[root@server3 ~]# useradd hadoop
server1-3安装nfs-utils
[root@server1 ~]# yum install -y nfs-utils
[root@server2 ~]# yum install -y nfs-utils
[root@server3 ~]# yum install -y nfs-utils
[root@server1 ~]# systemctl start rpcbind
[root@server2 ~]# systemctl start rpcbind
[root@server3 ~]# systemctl start rpcbind
3.server1开启nfs服务，进行配置
[root@server1 ~]# systemctl start nfs-server
[root@server1 ~]# vim /etc/exports
/home/hadoop *(rw,anonuid=1000,anongid=1000)
[root@server1 ~]# exportfs -rv
exporting *:/home/hadoop
[root@server1 ~]# showmount -e
Export list for server1:
/home/hadoop *
4.server2,server3挂载server1分享的文件目录
[root@server2 ~]# mount 172.25.66.1:/home/hadoop /home/hadoop/
[root@server2 ~]# df
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/mapper/rhel-root 20240384 1098904 19141480 6% /
devtmpfs 497244 0 497244 0% /dev
tmpfs 508264 0 508264 0% /dev/shm
tmpfs 508264 13072 495192 3% /run
tmpfs 508264 0 508264 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 201380 119172 82208 60% /boot
tmpfs 101656 0 101656 0% /run/user/0
172.25.66.1:/home/hadoop 20240384 2796800 17443584 14% /home/hadoop
[root@server3 ~]# mount 172.25.66.1:/home/hadoop/ /home/hadoop/
5.测试不同节点之间的免密登陆（挂载则不用密码）
[root@server1 ~]# su - hadoop
[hadoop@server1 ~]$ ssh 172.25.66.2
[hadoop@server2 ~]$ logout
Connection to 172.25.66.2 closed.
[hadoop@server1 ~]$ ssh 172.25.66.3
The authenticity of host '172.25.66.3 (172.25.66.3)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is 75:d4:75:9c:83:30:28:73:4d:23:a8:21:58:08:f2:60.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '172.25.66.3' (ECDSA) to the list of known hosts.
[hadoop@server3 ~]$ logout
Connection to 172.25.66.3 closed.
[hadoop@server1 ~]$
6.编辑hadoop的配置文件
[hadoop@server1 ~]$ cd hadoop/etc/hadoop/
[hadoop@server1 hadoop]$ vim core-site.xml
fs.defaultFS
hdfs://172.25.66.1:9000
[hadoop@server1 hadoop]$ vim hdfs-site.xml
dfs.replication
2 改为两个节点
[hadoop@server1 hadoop]$ cat workers
172.25.66.2
172.25.66.3
[hadoop@server2 ~]$ cd hadoop/etc/hadoop/
[hadoop@server2 hadoop]$ cat workers
172.25.66.2
172.25.66.3
发现nfs成功，一台服务器配置，则其他的就都配置了
7.格式化，并且启动服务
[hadoop@server1 hadoop]$ pwd
/home/hadoop/hadoop
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs namenode -format
[hadoop@server1 hadoop]$ sbin/start-dfs.sh
Starting namenodes on [server1]
Starting datanodes
Starting secondary namenodes [server1]
[hadoop@server1 hadoop]$ jps
15314 SecondaryNameNode 出现SecondaryNameNode
15428 Jps
15096 NameNode
从节点可以看到datanode信息
[hadoop@server2 hadoop]$ jps
12771 DataNode
12835 Jps
[hadoop@server3 ~]$ jps
2705 Jps
2610 DataNode
8.测试
可以看到存活节点为2个
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -mkdir -p /user/hadoop
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -mkdir input
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -ls
Found 1 items
drwxr-xr-x - hadoop supergroup 0 2019-05-21 20:48 input
[hadoop@server1 hadoop]$ bin/hdfs dfs -put etc/hadoop/*.xml input
server4节点添加
[root@server4 ~]# useradd hadoop
[root@server4 ~]# passwd hadoop
Changing password for user hadoop.
New password:
BAD PASSWORD: The password is shorter than 8 characters
Retype new password:
passwd: all authentication tokens updated successfully.
[root@server4 ~]# yum install -y nfs-utils
[root@server4 ~]# systemctl start rpcbind
[root@server4 ~]# mount 172.25.66.1:/home/hadoop/ /home/hadoop/
[root@server4 ~]# su - hadoop
[hadoop@server4 ~]$ cd hadoop/etc/hadoop/
[hadoop@server4 hadoop]$ vim workers
[hadoop@server4 hadoop]$ cat workers
172.25.66.2
172.25.66.3
172.25.66.4
[hadoop@server4 hadoop]$ sbin/hadoop-daemon.sh start datanode
WARNING: Use of this script to start HDFS daemons is deprecated.
WARNING: Attempting to execute replacement "hdfs --daemon start" instead.
[hadoop@server4 hadoop]$ jps
3672 Jps
3610 DataNode
