Ha 高可用hadoop集群安装

1 HDFS高可用分布式搭建

1.1 NameNode HA 实现原理

通过Journal Node实现NameNode集群启动时，可以通过动手方式来实现NameNodeHA也可以通过自动方式实现NameNodeHA.
NameNode HA实现可以同时启动2个NameNode，这些NameNode只有一个是active的，另一个属于standby状态。active状态意味着提供服务，standby状态意味着处于休眠状态，只进行数据同步，进行数据合并工作，时刻准备着提供服务。
手动实现NameNode原理如下图所示：

实现NameNode高可用大体步骤如下：

1. 一个NameNode进程处于Active状态，另1个NameNode进程处于Standby状态。Active的NameNode负责处理客户端的请求。
2. Active的NameNode修改了元数据之后，会在JNs的半数以上的节点上记录这个日志。Standby状态的NameNode会监视任何对JNs上edit log的更改。一旦edits log出现更改，Standby的NN就会根据edits log更改自己记录的元数据。
3. 当发生故障转移时，Standby主机会确保已经读取了JNs上所有的更改来同步它本身记录的元数据，然后由Standby状态切换为Active状态。
4. 为了确保在发生故障转移操作时拥有相同的数据块位置信息，DNs向所有NN发送数据块位置信息和心跳数据。
5. JNs只允许一台NameNode向JNs写edits log数据，这样就能保证不会发生“脑裂”。

以上手动方式需要我们手动将Standby NamNode切换成Active NameNode，对于高可用场景时效性较低。那么可以通过zookeeper进行协调自动实现NameNode HA，实现代码通过Zookeeper来检测Activate NameNode节点是否挂点，如果挂掉立即将Standby NameNode切换成Active NameNode，原理如下：

ZooKeeper Failover Controller：监控NameNode健康状态，并向Zookeeper注册NameNode。NameNode挂掉后，ZKFC为NameNode竞争锁，获得ZKFC 锁的NameNode变为active。
手动切换NameNode场景一般用于HDFS升级场合，绝大多数我们都是基于Zookeeper来实现自动NameNode HA切换。

2 搭建前环境准备

2.1 关闭防火墙

环境中要关闭防火墙，防止后续查看web页面访问受阻。

systemctl stop firewalld    #临时关闭

systemctl disable firewalld  #禁止开机启动

systemctl status firewalld #查看防火墙是否关闭

2.2 配置静态ip和主机映射

输入下面命令进入配置文件

vi etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 

修改配置文件

TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
# 将动态IP设置为static(静态)
BOOTPROTO=static     
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33
UUID=dea19265-ddfe-4de3-ba50-c627093fd7c0
DEVICE=ens33
#系统启动时是否激活网卡 这里改为yes
ONBOOT=yes  
#IP地址可以自定义，必须和VMnet8的子网在同一网段
IPADDR=192.168.81.10   
#网关，这个值与我们在NAT设置的网关一样
GATEWAY=192.168.81.2  
#子网掩码
NETMASK=255.255.255.0  
#DNS的值也跟设置的的网关一样
DNS1=192.168.81.2  
PREFIX=24
#表示该接口将通过该配置文件进行设置，而不是通过网络管理器进行管理
NM_CONTROLLED=no   
DNS=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114

配置主机名和主机映射
进入后删除原配置文件输入要更改的主机名

vim /etc/hostname

删除原配置文件，输入命令后进入文件

vim /etc/hosts

修改为静态ip地址和对应主机名，如下

192.168.81.142 hadoop3
192.168.81.141 hadoop2
192.168.81.140 hadoop1

重启网络

systemctl start network.service

注意：配置完成后其他节点也要按照如上所述进行配置，但是ip地址不能相同
此时能ping通百度和其他节点即代表静态配置完成

ping www.baidu.com

ping 其他节点映射或IP地址

2.3 免密钥设置

在Hadoop集群中，需要各个节点之间是有通信的，这里需要设置节点之间免密通信，为了后期操作方便，三台服务器之间需互相均可以免密登录。

1. 首先在三台服务器上都要执行：

ssh-keygen  -t  rsa  -P  ''  -f  ~/.ssh/id_rsa

1. 分别将hadoop1,hadoop2,hadoop3节点上的公钥复制到hadoop1节点上：

[root@hadoop1.ssh] ssh-copy-id hadoop1

[root@hadoop2 .ssh] ssh-copy-id hadoop2

[root@hadoop3 .ssh] ssh-copy-id hadoop3

1. 将hadoop1节点上的authorized_keys文件发送到hadoop2、hadoop3节点上：

[root@hadoop1 .ssh]scp  ~/.ssh/authorized_keys  hadoop2:`pwd`

[root@hadoop1 .ssh]scp  ~/.ssh/authorized_keys  hadoop3:`pwd`

经过以上步骤，可以测试两两节点已将完成免密配置。

2.4 JDK安装环境变量配置

HDFS 安装需要jdk，这里在hadoop1-hadoop3每台节点需要安装jdk8。
hadoop1-hadoop3节点上执行如下命令，创建目录：

mkdir -p /opt/app

将jdk-8u181-linux-x64.rpm上传到hadoop1 /opt/app目录下
将/opt/app/下的jdk*.rpm scp到hadoop2、hadoop3的对应目录中

scp jdk-8u181-linux-x64.rpm hadoop2:/opt/app

scp jdk-8u181-linux-x64.rpm hadoop3:/opt/app

在hadoop1、hadoop2、hadoop3上安装jdk并配置profile文件

rpm -ivh jdk-8u181-linux-x64.rpm

hadoop1上修改环境变量
java
vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/opt/app/java/jdk1.8.0_181-amd64
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

初始化使修改的环境变量生效

source /etc/profile

将hadoop1的/etc/profile拷贝到hadoop2、hadoop3上并执行 source /etc/profile，完成JDK安装。

scp /etc/profile hadoop[23]:`pwd`

2.5 Zookeeper集群配置

从上图中,我们可以很明显地看出现有的HDFS数据管理，数据存储2层分层的结构。也就是说,所有关于存储数据的信息和管理是放在NameNode这边,而真实数据的存储则是在各个DataNode下。而这些隶属于同一个NameNode，所管理的数据都是在同一个命名空间下的“NS”,以上结构是一个NameNode管理集群中所有元数据信息。
举个例子，一般1GB内存放1，000，000 block元数据。200个节点的集群中每个节点有24TB存储空间，block大小为128MB，能存储大概4千万个block（或更多）：200241024*1024M/128 约为4千万。100万需要1G内存存储元数据，4千万大概需要40G内存存储元数据，假设节点数如果更多、存储数据更多的情况下，需要的内存也就越多。
通过以上例子可以看出，单NameNode的架构使得 HDFS 在集群扩展性和性能上都有潜在的问题，当集群大到一定程度后，NameNode进程使用的内存可能会达到上百G，NameNode 成为了性能的瓶颈。这时该怎么办？元数据空间依然还是在不断增大,一味调高NameNode的JVM大小绝对不是一个持久的办法，这时候就诞生了 HDFS Federation 的机制。
HDFS Federation是解决namenode内存瓶颈问题的水平横向扩展方案。Federation中文意思为联邦、联盟，HDFS Federation是NameNode的Federation,也就是会有多个NameNode。这些 namenode之间是联合的，他们之间相互独立且不需要互相协调，各自分工，管理自己的区域。分布式的datanode被用作通用的数据块存储存储设备。每个datanode要向集群中所有的namenode注册，且周期性地向所有 namenode 发送心跳和块报告，并执行来自所有 namenode的命令。

1. NameNode节点之间是相互独立的联邦的关系，即它们之间不需要协调服务。
2. DataNode向集群中所有的NameNode注册，发送心跳和block块列表报告，处理来自NameNode的指令。
3. 用户可以使用ViewFs创建个性化的命名空间视图，ViewFs类似于在Unix/Linux系统中的客户端挂载表。
4. 
   

HBase主要用ZooKeeper来实现HA选举与主备集群主节点的切换、系统容错、RootRegion管理、Region状态管理和分布式SplitWAL任务管理,所以我们必须要配置ZoopKeeper集群。
1.1.3.1 集群配置准备工作
我们这里使用3.4.10，选择与hadoop相对应的zookeeper版本，下载网址：https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.10/
在hadoop1、hadoop2和hadoop3三个节点上部署Zookeeper。

# 解压Zookeeper安装包到/opt/app/目录下
    tar -zxvf zookeeper-3.4.10.tar.gz -C /opt/app/

# 在/opt/app/zookeeper-3.4.10/这个目录下创建zkData
    mkdir -p zkData

1.1.3.2配置文件

1. 配置zoo.cfg文件

   重命名/opt/app/zookeeper-3.4.10/conf这个目录下的zoo_sample.cfg为zoo.cfg
   

mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

# The number of milliseconds of each tick
    # 通信心跳数，服务器心跳时间，单位毫秒
    tickTime=2000
    # The number of ticks that the initial
    # synchronization phase can take
    #  initLimit：LF初始通信时限
    initLimit=10
    # The number of ticks that can pass between
    # sending a request and getting an acknowledgement
    # 同步通信时限
    syncLimit=5
    # the directory where the snapshot is stored.
    # do not use /tmp for storage, /tmp here is just
    # example sakes.
    #安装数据目录,最好不要用默认值
    dataDir=/opt/app/zookeeper/zkData
    # the port at which the clients will connect
    #默认客户端端口号
    clientPort=2181

        #######################集群配置##########################

        server.1=hadoop1:2888:3888

        server.2=hadoop2:2888:3888

        server.3=hadoop3:2888:3888

参数解读
Server.A=B:C:D。A:是一个数字，表示这个是第几号服务器；B:是这个服务器的IP地址；C:是这个服务器与集群中的Leader服务器交换信息的端口；D:是万一集群中的Leader服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。 集群模式下配置一个文件myid，这个文件在dataDir目录下，这个文件里面有一个数据就是A的值，Zookeeper启动时读取此文件，拿到里面的数据与zoo.cfg里面的配置信息比较从而判断到底是哪个server。
配置myid
在/opt/app/zookeeper-3.4.10/zkData目录下创建一个myid的文件,在文件中添加与server对应的编号：如1

echo "1" > myid

1.1.3.1 拷贝和启动

scp -r zookeeper-3.4.10/ root@hadoop2:/opt/app/
    
scp -r zookeeper-3.4.10/ root@hadoop3:/opt/app/
    
# 并分别修改myid文件中内容为2、3

[root@hadoop1 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start

[root@hadoop2 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start

[root@hadoop3 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start

使用命令后，只要所有结果里面出现 一个leader多个follower就表示集群基本成功

bin/zkServer.sh status 

scp -r zookeeper-3.4.10/ hadoop@hadoop3:/opt/app/

2.6 Hadoop集群节点规划

在前面课程中，我们知道Hadoop集群中有Namenode，SecondaryNameNode，DataNode各个角色，这里我们需要搭建Hadoop集群，在我们现有Linux集群中节点对应角色划分如下：

节点	NN	DN	ZK	ZKFC	JN
mynode1	★	★	★	★	★
mynode2	★	★	★	★	★
mynode3		★	★		★

2.7 修改的windows上的hosts映射

找到这个路径下C:\Windows\System32\drivers\etc的hosts，打开，添加如
下映射：

192.168.179.13 hadoop1
192.168.179.14 hadoop2
192.168.179.15 hadoop3

添加的目的是为了以后要在浏览器中查看HDFS中的数据信息，需要通过IP地址加上端口进行访问，添加完成之后我们可以直接通过节点名称和端口进行访问。(这一步不配，就直接使用ip地址)

2.8 三台机器拍摄快照

快照名称为zookeeper完成。为什么要拍摄快照，因为以后我们搭建HDFS HA的时候要使用快照，在关键位置快照，可以省下很多问题

3 搭建详细步骤

3.1 下载Hadoop安装包

我们安装Hadoop2.7.2，此版本目前是比较稳定的版本，搭建HDFS集群前，首先需要在官网下载安装包，地址如下：https://archive.apache.org/dist/hadoop/common/hadoop-2.7.2/，进入到网站之后，选择二进制的下载。

下载完成安装包后，上传到hadoop1节点的/opt/app目录下

3.2 解压安装

将下载好的安装包上传到/opt/app目录下，并解压

cd /opt/app

tar -zxvf ./hadoop-2.7.2.tar.gz

3.3 配置Hadoop环境变量

解压完成之后，配置Hadoop的环境变量，方便后期操作HDFS。

[root@hadoop1 app]# vim /etc/profile

export HADOOP_HOME=/opt/app/hadoop-2.7.2
export PATH=$PATH:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin:

使配置生效

source /etc/profile

#完成之后输入hd 然后按一下tab，如下图说明配置成功

3.4 配置hadoop-env.sh

由于通过SSH远程启动进程的时候默认不会加载/etc/profile设置，JAVA_HOME变量就加载不到，而Hadoop启动需要读取到JAVA_HOME信息，所有这里需要手动指定。在对应的$HADOOP_HOME/etc/hadoop路径中，找到hadoop-env.sh文件加入以下配置（大概在54行有默认注释配置的JAVA_HOME）:

export JAVA_HOME=/opt/app/java/jdk1.8.0_181-amd64/

3.5 配置

3.5 配置slaves指定datanode的位置

进入 $HADOOP_HOME/etc/hadoop路径下，修改slaves配置文件，(3.0之后的hadoop此文件改名为wroks)删掉localhost并加入以下内容：

hadoop1
hadoop2
hadoop3

3.6 配置hdfs-site.xml

进入 $HADOOP_HOME/etc/hadoop路径下，修改hdfs-site.xml文件，指定NN1，NN2的位置：

<configuration>
  <property>
    <name>dfs.nameservicesname>
    <value>myclustervalue>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.ha.namenodes.myclustername>
    <value>nn1,nn2value>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1name>
    <value>hadoop1:9000value>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2name>
    <value>hadoop2:9000value>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1name>
    <value>hadoop1:50070value>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2name>
    <value>hadoop2:50070value>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.namenode.shared.edits.dirname>
    <value>qjournal://hadoop1:8485;hadoop2:8485;hadoop3:8485/myclustervalue>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.ha.fencing.methodsname>
    <value>sshfencevalue>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-filesname>
    <value>/root/.ssh/id_rsavalue>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.journalnode.edits.dirname>
    <value>/opt/app/ha/hadoop/data/jnvalue>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.permissions.enablename>
    <value>falsevalue>
  property>

  
  <property>
    <name>dfs.client.failover.proxy.provider.myclustername>
    <value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvidervalue>
  property>
  <property>
    <name>dfs.ha.automatic-failover.enabledname>
    <value>truevalue>
  property>
configuration>

3.7 配置core-site.xml

进入 $HADOOP_HOME/etc/hadoop路径下，修改core-site.xml文件

<configuration>

  <property>
        <name>fs.defaultFSname>
        <value>hdfs://myclustervalue>
property>

  
<property>
        <name>hadoop.tmp.dirname>
        <value>/opt/app/ha/hadoop272/data/tmpvalue>
 property>
<property>
    <name>ha.zookeeper.quorumname>
    <value>hadoop1:2181,hadoop2:2181,hadoop3:2181value>
property>
configuration>

3.8配置yarn-site.xml

注意：Hadoop框架自身集成了很多第三方的JAR包库。Hadoop框架自身启动或者在运行用户的MapReduce等应用程序时，会优先查找Hadoop预置的JAR包。这样的话，当用户的应用程序使用的第三方库已经存在于Hadoop框架的预置目录，但是两者的版本不同时，Hadoop会优先为应用程序加载Hadoop自身预置的JAR包，这种情况的结果是往往会导致应用程序无法正常运行，使用下面的命令，获取jar包路径，添加到配置文件中

hadoop classpath

<configuration>

<!-- Site specific YARN configuration properties -->
<!-- 设置该属性通知NodeManager需要实现名为mapreduce.shuffle的辅助服务-->
 <property>
    <name>yarn.resourcemanager.hostname</name>
    <value>hadoop2</value>
  </property>
 <property>
        <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
        <value>mapreduce_shuffle</value>
  </property>
<property>
        <name>yarn.log-aggregation-enable</name>
        <value>true</value>
  </property>
<property>
        <name>yarn.log-aggregation.retain-seconds</name>
        <value>604800</value>
  </property>
<!-- 配置日志聚集属性-->
<property>
        <name>yarn.log-aggregation-enable</name>
        <value>true</value>
</property>
<!-- 配置日志聚集的时间 -->
<property>
        <name>yarn.log-aggregation.retain-seconds</name>
        <value>604800</value>
  </property>
    <!-- 指定jar路径 -->
    <property>
        <name>yarn.application.classpath</name>
        <value>/opt/app/hadoop272/etc/hadoop:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/common/lib/*:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/common/*:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/hdfs:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/hdfs/lib/*:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/hdfs/*:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/yarn/lib/*:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/yarn/*:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/mapreduce/lib/*:/opt/app/hadoop272/share/hadoop/mapreduce/*:/opt/app/hadoop272/contrib/capacity-scheduler/*.jar
  

3.9配置mapred-site.xml

进入 $HADOOP_HOME/etc/hadoop路径下cp一份mapred-site.xml.template为mapred-site.xml

cp mapred-site.xml.template mapred-site.xml

<configuration>
<!-- 配置MapReduce的计算框架,可以是local,classic,yarn,如果不配置,默认是local -->
  <property>
        <name>mapreduce.framework.name</name>
        <value>yarn</value>
    </property>
<!-- 配置历史服务器的地址 -->
    <property>
        <name>mapreduce.jobhistory.address</name>
        <value>192.168.81.140:10020</value>
    </property>
</configuration>

3.10 配置start-dfs.sh&stop-dfs.sh(这一步可以省略)

进入到/opt/app/hadoop-2.7.2/sbin/文件夹下，有一个start-all.sh文件，可以启动所有节点，实际上调用了start-dfs.sh。下面是配置操作各个不同节点角色的用户。

vim /opt/app/hadoop-2.7.2/sbin/start-dfs.sh

vim /opt/app/hadoop-2.7.2/sbin/stop-dfs.sh

HDFS_DATANODE_USER=root
HDFS_DATANODE_SECURE_USER=hdfs
HDFS_NAMENODE_USER=root
HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER=root

3.11 发送安装包到其他节点

直接使用命令发送到其他节点

scp -r ./hadoop-2.7.2 hadoop2:/opt/app

scp -r ./hadoop-2.7.2 hadoop3:/opt/app

将安装包发送到hadoop2-hadoop3每台节点上，这里由于Hadoop安装包文件比较多，如果直接发送时间较长，这里可以先将之打成压缩包：

[root@hadoop1 app]# tar -zcvf hadoop-2.7.2-config.tar.gz hadoop-2.7.2/

将/opt/app/hadoop-2.7.2-config.tar.gz 使用以下命令发送到hadoop2、hadoop3的对应目录中:

scp ./hadoop-2.7.2-config.tar.gz hadoop2:`pwd`

scp ./hadoop-2.7.2-config.tar.gz hadoop3:`pwd`

hadoop2、hadoop3分别解压，并分别在各个节点上配置Hadoop环境变量,直接复制粘贴hadoop1中的hadoop配置即可。

tar -zxvf hadoop-2.7.2-config.tar.gz 

3.13 格式化并启动集群

注意:如果是安装的mini版本的centos,里面会缺一个fuser的命令,错误可以在logs/hadoop-root-zkfc-s1.log发现下面的错误:PATH=$PATH:/sbin:/usr/sbin fuser -v -k -n tcp 9000 via ssh: bash: fuser: command not found
在三台机上面要安装这个fuser命令即可，如下

yum install -y psmisc

注意：如果是二次格式化，要删除hadoop2.7.2文件下的data和logs文件，防止脏数据导致namenode和datanode id不匹配。如果为第一次格式化，那么则不需要做此步操作

rm -r data logs

在各个JournalNode节点上，输入以下命令启动journalnode服务

sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode

格式化，可以在格式化的时候创建集群号，很多配置的路径会自动创建，在hadoop1上执行如下命令：

hdfs namenode -format 

在hadoop1节点上执行如下命令启动namenode：

sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

在[nn2]上，同步nn1的元数据信息

bin/hdfs namenode -bootstrapStandby

启动[nn2]

sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

启动所有datanode

sbin/hadoop-daemons.sh start datanode

3.14 开启故障自动转移

关闭所有HDFS服务：

sbin/stop-dfs.sh 

分别启动Zookeeper集群：

bin/zkServer.sh start

初始化HA在Zookeeper中状态：

bin/hdfs zkfc -formatZK

启动HDFS服务：

sbin/start-dfs.sh

启动yarn服务:

sbin/start-yarn.sh 

3.15 HDFS HA 测试

测试HDFS HA 可以直接将对应的active NameNode节点的NameNode进程杀掉，观察Standby NameNode节点状态会自动切换成Active状态，说明NameNode HA 没有问题，否则就需要查看各个NameNode节点$HADOOP_HOME/logs目录下对应的进行日志解决问题。
1，查看NN1和NN2那个为Active

bin/hdfs haadmin -getServiceState nn1

bin/hdfs haadmin -getServiceState nn2

2，将Active NameNode进程kill

kill -9 namenode的进程id

然后就会看到standby的状态的namenode状态变为Active

3.16 HDFS启动脚本和停止脚本编写

每次启动HDFS集群需要首先去各个zookeeper节点上启动zookeeper，然后再去namenode节点上启动HDFS集群，关闭集群时也是一样，先在namenode节点上停止HDFS集群，然后去zookeeper每台节点上关闭zookeeper。为了操作方便我们可以编写HDFS启动脚本和HDFS关闭脚本来方便以上操作。
打印节点环境变量:

echo $PATH

在hadoop1节点/root下创建bin目录，在此目录下编写启动和关闭HDFS集群脚本。

mkdir -p /root/bin

HDFS 集群启动脚本如下：

#!/bin/bash
for zknode in hadoop1 hadoop2 hadoop3
do
    ssh $zknode "source /etc/profile;zkServer.sh start"
done

sleep 1

start-dfs.sh
sleep 1

echo "=====hadoop1 jps====="
jps

for other_node in hadoop2 hadoop3
do
   echo "=====$other_node jps====="
   ssh $other_node "source /etc/profile;jps"
done

HDFS集群关闭脚本如下：

#!/bin/bash
stop-dfs.sh
sleep 1

for zknode in hadoop1 hadoop2 hadoop3
do
    ssh $zknode "source /etc/profile;zkServer.sh stop"
done

echo "=====hadoop1 jps====="
jps

for other_node in hadoop1 hadoop3
do
   echo "=====$other_node jps====="
   ssh $other_node "source /etc/profile;jps"
done

建议初学者按照原始方式来启动关闭集群，可以加深HDFS原理的理解。

4 Hadoop 3.x 新特性 【了解内容】

1. 将默认的最低jdk从7升级到8。
2. 纠删码可以将3倍副本占据的空间压缩到1.5倍，并保持3倍副本的容错。由于在读取数据的时候需要进行额外的计算，用于存储使用不频繁的数据
3. 通过扩展YARN的资源类型，支持CPU和内存之外的其他资源，如GPU、FPGA、软件许可证、本地存储等。
4. 重写了hadoop中的shell脚本，修复了很多长期存在的bug并添加了新特性。有一些改进兼容老版本，有一些不兼容。
5. 对map阶段的输出收集器增加了本地实现，对于洗牌密集型工作，可以提高30%以上的性能。
6. hadoop2.x中NameNode的HA包含一个active的NameNode和一个Standby的NameNode。解决了系统中NameNode的单点故障问题。在hadoop3中允许多个standby状态的NameNode以达到更高级别容错的目的。
7. 以前，多个Hadoop服务的默认端口位于Linux临时端口范围（32768-61000）。 这意味着在启动时，由于与另一个应用程序的冲突，服务有时无法绑定到端口。这些冲突的端口已移出临时范围，影响NameNode，Secondary NameNode，DataNode和KMS。
8. Hadoop现在支持与Microsoft Azure Data Lake和Aliyun对象存储系统的集成，作为替代Hadoop兼容的文件系统。
9. 单个DataNode管理多个磁盘。 在正常写入操作期间，磁盘将被均匀填充。 但是，添加或替换磁盘可能会导致DataNode内的严重数据偏斜。 旧的HDFS平衡器不能处理，旧的HDFS平衡器处理DN之间而非内部的数据偏斜。
10. 对Hadoop守护进程以及MapReduce任务的堆管理做了一系列更改。现在可以根据主机的内存大小进行自动调整，并且不推荐使用HADOOP_HEAPSIZE变量。简化了map和reduce任务堆空间的配置，在任务中不再需要以java选项的方式进行指定。
11. 为Amazon S3存储的S3A客户端添加了一个可选功能：能够将DynamoDB表用于文件和目录元数据的快速一致存储。
12. HDFS基于路由器的联邦添加了一个RPC路由层，该层提供多个HDFS命名空间的联合视图。 这与现有的ViewFs和HDFS联合功能类似，不同之处在于安装表由路由层而不是客户端在服务器端进行管理， 简化了对现有HDFS客户端对联邦群集的访问。