hadoop集群中zkfc的作用和工作过程

作用：

（1）健康检测：zkfc会周期性的向它监控的namenode（只有namenode才有zkfc进程，并且每个namenode各一个）发生健康探测命令，从而鉴定某个namenode是否处于正常工作状态，如果机器宕机，心跳失败，那么zkfc就会标记它处于不健康的状态；

（2）会话管理：如果namenode是健康的，zkfc机会保持在zookeeper中保持一个打开的会话，如果namenode是active状态的，那么zkfc还会在zookeeper中占有一个类型为短暂类型的znode，当这个namenode挂掉时，这个znode将会被删除，然后备用的namenode得到这把锁，升级为主的namenode，同时标记状态为active,当宕机的namenode,重新启动，他会再次注册zookeeper,发现已经有znode了，就自动变为standby状态，如此往复循环，保证高可靠性，但是目前仅支持最多配置两个namenode.

(3)master选举：如上所述，通过在zookeeper中维持一个短暂类型的znode,来实现抢占式的锁机制，从而判断哪个namenode为active状态。

工作过程：

上图是一张Hadoop高可靠性的工作原理图，其中NN代表的是NameNode，DN代表的是DataNode，ZK代表的是Zookeeper，我们发现这个集群当中有两个NameNode，一个处于Active状态，另一个处于Standby状态，NameNode是受Zookeeper控制的，但是又不是直接受Zookeeper控制，有一个中间件FailoverController（也就是ZKFC进程），每一个NameNode所在的机器都有一个ZKFC进程，ZKFC可以给NameNode发送一些指令，比如切换指令。同时ZKFC还负责监控NameNode，一旦它发现NameNode宕机了，它就会报告给Zookeeper，另一台NameNode上的ZKFC可以得到那一台NameNode宕机的信息，因为Zookeeper数据是同步的，因此它可以从ZK中得到这条信息，它得到这条信息之后，会向它控制的NameNode发送一条指令，让它由Standby状态切换为Active状态。具体原理是什么呢，刚开始的时候两个NameNode都正常工作，处于激活状态的NameNode会实时的把edits文件写入到存放edits的一个介质当中（如下图绿色的如数据库图形的东西），Standby状态的NameNode会实时的把介质当中的edits文件同步到它自己所在的机器。因此Active里面的信息与Standby里面的信息是实时同步的。FailoverController实时监控NameNode，不断把NameNode的情况汇报给Zookeeper，一旦Active状态的NameNode发生宕机，FailoverController就跟NameNode联系不上了，联系不上之后，FailoverController就会把Active宕机的信息汇报给Zookeeper，另一个FailoverController便从ZK中得到了这条信息，然后它给监控的NameNode发送切换指令，让它由Standby状态切换为Active状态。存放edits文件的方式可以使用NFS---网络文件系统，另一种是JournalNode，DataNode连向的是NameService,DataNode既可以跟Active的NameNode通信又可以跟Standby的NameNode通信，一旦Active宕机，DataNode会自动向新的Active进行通信。