HA概述
- 所谓HA（high available），即高可用（7*24小时不中断服务）。
- 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。
- Hadoop2.0之前，在HDFS集群中NameNode存在单点故障（SPOF）。
- NameNode主要在以下两个方面影响HDFS集群
NameNode机器发生意外，如宕机，集群将无法使用，直到管理员重启
NameNode机器需要升级，包括软件、硬件升级，此时集群也将无法使用
HDFS HA功能通过配置Active/Standby两个nameNodes实现在集群中对NameNode的热备来解决上述问题。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
工作机制
配置两个namenode，通过双namenode消除单点故障
HDFS-HA手动故障转移
工作要点
- 元数据管理方式需要改变
内存中各自保存一份元数据
Edits日志只有Active状态的namenode节点可以做写操作
两个namenode都可以读取edits
共享的edits放在一个共享存储中管理（qjournal和NFS两个主流实现） - 需要一个状态管理功能模块
实现了一个zkfailover，常驻在每一个namenode所在的节点，每一个zkfailover负责监控自己所在namenode节点，利用zk进行状态标识，当需要进行状态切换时，由zkfailover来负责切换，切换时需要防止brain split现象的发生。 - 必须保证两个NameNode之间能够ssh无密码登录。
- 隔离（Fence），即同一时刻仅仅有一个NameNode对外提供服务
环境准备
- 修改IP
- 修改主机名及主机名和IP地址的映射
- 关闭防火墙
- ssh免密登录
- 安装JDK，配置环境变量等
规划集群
| hadoop-100 | hadoop-101 | hadoop-102 |
|---|---|---|
| NameNode | NameNode | |
| JournalNode | JournalNode | JournalNode |
| DataNode | DataNode | DataNode |
| ResourceManager | ||
| NodeManager | NodeManager | NodeManager |
配置HDFS-HA集群
- 官方地址 https://hadoop.apache.org/docs/r2.8.5/hadoop-project-dist/hadoop-hdfs/HDFSHighAvailabilityWithQJM.html
- 在/opt/module/目录下创建一个ha文件夹
[hadoop@hadoop-100 module]$ mkdir ha - 将/opt/module/下的 hadoop-2.8.3拷贝到/opt/module/ha目录下
[hadoop@hadoop-100 module]$ cp -r -v hadoop-2.8.3/ ha/ - 删除logs和data目录
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ rm -rf data/ logs/ - 配置hadoop-env.sh
export JAVA_HOME=/opt/module/jdk1.8.0_181 - 配置core-site.xml
fs.defaultFS
hdfs://mycluster
dfs.journalnode.edits.dir
/opt/module/ha/hadoop-2.8.3/data/jn
hadoop.tmp.dir
/opt/module/ha/hadoop-2.8.3/data/tmp
- 配置hdfs-site.xml
dfs.replication
3
dfs.nameservices
mycluster
dfs.ha.namenodes.mycluster
nn1,nn2
dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1
hadoop-100:8020
dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2
hadoop-101:8020
dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1
hadoop-100:50070
dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2
hadoop-101:50070
dfs.namenode.shared.edits.dir
qjournal://hadoop-100:8485;hadoop-101:8485;hadoop-102:8485/mycluster
dfs.ha.fencing.methods
sshfence
dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files
/home/hadoop/.ssh/id_rsa
dfs.permissions.enable
false
dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster
org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider
- 拷贝配置好的hadoop环境到其他节点
启动HDFS-HA集群
- 在各个JournalNode节点上，输入以下命令启动journalnode服务
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode
[hadoop@hadoop-101 hadoop-2.8.3]$ sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode
[hadoop@hadoop-102 hadoop-2.8.3]$ sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode - 在[nn1]上，对其进行格式化，并启动
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ bin/hdfs namenode -format
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ sbin/hadoop-daemon.sh start namenode - 在[nn2]上，同步nn1的元数据信息
[hadoop@hadoop-101 hadoop-2.8.3]$ bin/hdfs namenode -bootstrapStandby - 启动[nn2]
[hadoop@hadoop-101 hadoop-2.8.3]$ sbin/hadoop-daemon.sh start namenode -
查看web页面显示
nn1.png
nn2.png - 在[nn1]上，启动所有datanode
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ sbin/hadoop-daemons.sh start datanode - 将[nn1]切换为Active
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn1 - 查看是否Active
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ bin/hdfs haadmin -getServiceState nn1 - 干掉nn1的namenode
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ jps
12067 Jps
11861 DataNode
11690 NameNode
11567 JournalNode
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ kill -9 11690
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ jps
11861 DataNode
12077 Jps
11567 JournalNode -
尝试将nn2切换为Active
[hadoop@hadoop-101 hadoop-2.8.3]$ bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn2
报错
nn2转为active报错.png
必须将nn1启动起来
- 启动nn1，将nn2转为active
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
[hadoop@hadoop-101 hadoop-2.8.3]$ bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn2
HDFS-HA自动故障转移
工作要点
自动切换原理.png
前面介绍了手动进行故障转移，在该模式下，即使现役NameNode已经失效，系统也不会自动从现役NameNode转移到待机NameNode
下面介绍如何配置部署HA自动进行故障转移。自动故障转移为HDFS部署增加了两个新组件：ZooKeeper和ZKFailoverController（ZKFC）进程
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。HA的自动故障转移依赖于ZooKeeper的以下功能：
- 故障检测，集群中的每个NameNode在ZooKeeper中维护了一个持久会话，如果机器崩溃，ZooKeeper中的会话将终止，ZooKeeper通知另一个NameNode需要触发故障转移。
- 现役NameNode选择：ZooKeeper提供了一个简单的机制用于唯一的选择一个节点为active状态。如果目前现役NameNode崩溃，另一个节点可能从ZooKeeper获得特殊的排外锁以表明它应该成为现役NameNode。
ZKFC是自动故障转移中的另一个新组件，是ZooKeeper的客户端，
也监视和管理NameNode的状态。每个运行NameNode的主机也运行了一个ZKFC进程，ZKFC负责： - 健康监测：ZKFC使用一个健康检查命令定期地ping与之在相同主机的NameNode，只要该NameNode及时地回复健康状态，ZKFC认为该节点是健康的。如果该节点崩溃，冻结或进入不健康状态，健康监测器标识该节点为非健康的。
- ZooKeeper会话管理：当本地NameNode是健康的，ZKFC保持一个在ZooKeeper中打开的会话。如果本地NameNode处于active状态，ZKFC也保持一个特殊的znode锁，该锁使用了ZooKeeper对短暂节点的支持，如果会话终止，锁节点将自动删除。
- 基于ZooKeeper的选择：如果本地NameNode是健康的，且ZKFC发现没有其它的节点当前持有znode锁，它将为自己获取该锁。如果成功，则它已经赢得了选择，并负责运行故障转移进程以使它的本地NameNode为active
规划集群
| hadoop-100 | hadoop-101 | hadoop-102 |
|---|---|---|
| NameNode | NameNode | |
| JournalNode | JournalNode | JournalNode |
| DataNode | DataNode | DataNode |
| ResourceManager | ||
| Zookeeper | Zookeeper | Zookeeper |
| NodeManager | NodeManager | NodeManager |
配置Zookeeper集群
参考，https://www.jianshu.com/p/abaeae897d81
配置HDFS-HA自动故障转移
- 在hdfs-site.xml中增 加
dfs.ha.automatic-failover.enabled
true
- 在core-site.xml文件中增加
ha.zookeeper.quorum
hadoop-100:2181,hadoop-101:2181,hadoop-102:2181
- 分发
启动并测试
- 启动zookeeper集群
[hadoop@hadoop-100 ~]$ zkservers start
关于zkservers的使用，参考https://www.jianshu.com/p/44dbc7f0fbb6 - 初始化HA在Zookeeper中状态
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ bin/hdfs zkfc -formatZK - 启动HDFS服务
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ sbin/start-dfs.sh - 将Active NameNode进程kill
此处就不验证了，因为验证出了下面一个bug - 这里如果安装的是centos最小安装版，会有一个问题
在zkfc的日志文件里，可以找到这样一行记录
WARN org.apache.hadoop.ha.SshFenceByTcpPort: PATH=$PATH:/sbin:/usr/sbin fuser -v -k -n tcp 8020 via ssh: bash: fuser: 未找到命令
需要sudo yum -y install psmisc
坑！！！！！！！！！！！！！！！！ - 再次验证，就可以了
YARN-HA配置
- 官方文档：
http://hadoop.apache.org/docs/r2.8.3/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/ResourceManagerHA.html -
工作机制
yarn ha 工作机制.png
集群规划
| hadoop-100 | hadoop-101 | hadoop-102 |
|---|---|---|
| NameNode | NameNode | |
| JournalNode | JournalNode | JournalNode |
| DataNode | DataNode | DataNode |
| ResourceManager | ResourceManager | |
| Zookeeper | Zookeeper | Zookeeper |
| NodeManager | NodeManager | NodeManager |
具体配置
- 修改yarn-site.xml
yarn.nodemanager.aux-services
mapreduce_shuffle
yarn.resourcemanager.ha.enabled
true
yarn.resourcemanager.cluster-id
cluster-yarn1
yarn.resourcemanager.ha.rm-ids
rm1,rm2
yarn.resourcemanager.hostname.rm1
hadoop-101
yarn.resourcemanager.hostname.rm2
hadoop-102
yarn.resourcemanager.zk-address
hadoop-100:2181,hadoop-101:2181,hadoop-102:2181
yarn.resourcemanager.recovery.enabled
true
yarn.resourcemanager.store.class org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore
- 分发
[hadoop@hadoop-100 hadoop]$ xsync yarn-site.xml
测试
- 启动hdfs
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ sbin/stop-dfs.sh - 在hadoop-101启动yarn
[hadoop@hadoop-100 hadoop-2.8.3]$ sbin/start-yarn.sh - 在hadoop-102启动ResourceManager
[hadoop@hadoop-102 hadoop-2.8.3]$ sbin/yarn-daemon.sh start resourcemanager - 查看服务状态
[hadoop@hadoop-102 hadoop-2.8.3]$ bin/yarn rmadmin -getServiceState rm2
[hadoop@hadoop-102 hadoop-2.8.3]$ bin/yarn rmadmin -getServiceState rm1 - 杀掉active的ResourceManager