HDFS基础架构以及部署

HDFS基础架构以及部署

一、HDFS基础简介

1. 什么是HDFS
   • HDFS全称：Hadoop Distributed File System
   • 是Hadoop三大组件（HDFS,MapReduce,YARN）之一
   • 可在多台服务器上构建集群，提供分布式数据存储能力
2. HDFS中的架构角色有哪些
   • NameNode：主角色，管理HDFS集群和DataNode角色
   • DataNode：从角色，复制数据的存储。
   • SecondaryNameNode：辅助角色，协助NameNode整理元数据
3. HDFS的基础架构
   • 主从结构

二、HDFS集群部署

1. 下载hadoop软件，网址：https://hadoop.apache.org（当前版本3.3.4，binary download）

2. 解压缩安装包到：export/server/ 中

   tar -zxvf hadoop-3.3.4.tar.gz -C /export/server
   

3. 构建软连接

   cd export/server
   ln -s /export/server/hadoop-3.3.4 hadoop
   

4. 进入hadoop安装包内

   cd hadoop
   
   # 文件包介绍 
   # bin，存放hadoop的各类程序（命令）
   # etc，存放hadoop的配置文件
   # include，C语言的一些头文件
   # lib，存放Linux系统的动态链接库（.os文件）
   # libexec，存放配置hadoop系统的脚本文件（.sh和.cmd）
   # licenses#binary，存放许可证文件
   # sbin，管理员程序（super bin）
   # share，存放二级制源码（java jar包）
   

5. 配置HDFS集群，主要涉及如下文件修改

   • workers：配置从节点（DataNode）有哪些

     # 进入配置文件目录
     cd etc/hadoop # Hadoop下面的etc
     # 编辑worker文件
     vim workers
     # 填入如下内容
     node1
     node2
     node3
     

   • hadoop-env.sh：配置Hadoop的相关环境

     vim hadoop-env.sh
     # 填入如下内容
     # 指明JDK环境的位置在哪儿
     export JAVA_HOME=/export/server/jdk
     # 指明Hadoop安装位置
     export HADOOP_HOME=/export/server/hadoop
     # 指明Hadoop配置文件目录位置
     export HADOOP_CONF_DIR=$HADOOP_HOME/etc/hadoop
     # 指明Hadoop运行日志目录位置
     export HADOOP_LOG_DIR=$HADOOP_HOME/logs
     # 通过记录这些环境变量，来指明上述运行时的重要信息。
     

   • core-site.xml：Hadoop核心配置文件

     hdfs://node1:8020为整个HDFS内部的通讯地址，应用协议为hdfs://(hadoop内置协议)

     表面DataNode将和node1的8020端口通讯，node1是NameNode所在机器

     此配置固定了node1必须启动NameNode进程

     vim core-site.xml
     
     	
         	fs.defaultFS
             hdfs://node1:8020
      	
         """
         key:fs.defaultFS
         含义：HDFS文件系统的网络通讯路径
         值：hdfs://node1:8020
         	- 协议为hdfs://
         	- namenode为node1
         	- namenode通讯端口为8020
         """
      	
         	io.file.buffer.size
             131072
         
     
     	"""
     	含义：IO操作文件缓冲区大小
     	值：131072bit
     	"""
     

   • hdfs-site.xml：HDFS核心配置文件

     <configuration>
     	<property>
     		<name>dfs.datanode.data.dir.perm</name>
     		<value>700</value>
     	</property>
     	"""
     	key：dfs.datanade.data.dir.perm
     	含义：hdfs文件系统，默认创建的文件权限设置
     	值：700，即：rwx------
     	"""
     	<property>
     		<name>dfs.namenode.name.dir</name>
     		<value>/data/nn</value>
     	</property>
     	"""
     	key:dfs.namenode.name.dir
     	含义：Name元数据的存储位置
     	值：/data/nn，在node1节点的/data/nn目录下
     	"""	
         <property>
         	<name>dfs.namenode.hosts</name>
             <value>node1,node2,node3</value>
         </property>
         """
         key:dfs.namenode.hosts
         含义：NameNode允许那几个节点的DataNode连接(即允许加入集群)
         值：node1，node2, node3，这三台服务器被授权
     	"""
         <property>
         	<name>dfs.blocksize</name>
             <value>268435456</value>
         </property>
         """
         key：dfs.blocksize
         含义：hdfs默认块大小
         值：268435456（256MB）
         """
         <property>
         	<name>dfs.namenode.handler.count</name>
            	<value>100</value>
         </property>
         """
         key：namenode处理的并发线程数
         含义：namenode处理的并发线程数
         值：100，以100个并行度处理文件系统的管理任务
         """
         <property>
         	<name>dfs.datanode.data.dir</name>
            	<value>/data/dn</value>
         </property>
         """
         key：dfs.datanode.data.dir
         含义：从节点DataNode的数据存储目录
         值：/data/dn，即数据存放在node1,node2,node3,三台机器的/data/dn内
         """
     </configuration>
     	
     	
     	
     

   这些文件均存在$HADOO{P}_{H}OME/etc/hadoop文件夹中，$HADOOP_HOME是后续我们要设置的环境变量，其指代Hadoop安装文件夹即L：/export/server/hadoop

   • 文件夹创建

     # namenode(主角色)数据存放node1的/data/nn
     # datanode数据存放到node1,node2,node3的/data/dn
     # 所以在node1节点创建(hadoop文件夹中)：
     mkdir -p /data/nn
     mkdir /data/dn
     # 在node2和node3节点创建：
     mkdir -p /data/dn
     

   • 分发Hadoop文件夹

     目前，已经基本完成Hadoop的配置操作，可以从node1将hadoop安装文件夹远程复制到node2，node3。

     分发：

     # 在node1执行如下命令
     cd /export/server
     scp -r hadoop-3.3.4 node2:`pwd`/
     scp -r hadoop-3.3.4 node3:`pwd`/ 
     # pwd : 指代相同路径
     

     在node2执行，为hadoop配置软连接

     # 在node2执行如下命令
     ln -s /export/server/hadoop-3.3.4 /export/server/hadoop
     

     在node3执行，为hadoop配置软连接

     # 在node3执行如下命令
     ln -s /export/server/hadoop-3.3.4 /export/server/hadoop
     

   • 配置环境变量

     vim /etc/profile
     export HADOOP_HOME=/export/server/hadoop
     export PATH=$PATH:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin
     # 需要在node2和node3配置同样的环境变量。
     # 重新生效环境变量
     source /etc/profile
     

   • 授权为hadoop用户

     为了确保安全，hadoop系统不以root用户启动，我们以普通用户hadoop来启动整个Hadoop服务，所以，现在需要对文件权限进行授权。

     （请确保已经提前创建好了hadoop用户，并配置好了hadoop用户之间的免密登录）

     以root身份，在node1，node2，node3三台服务器上均执行如下命令

     chown -R hadoop:hadoop /data
     chown -R hadoop:hadoop /export
     # chown 更改文件夹用户操作权限
     

   • 格式化整个文件系统

     # 格式化namenode,确保以hadoop用户执行
     su hadoop
     # 格式化namenode
     hadoop namenode -format
     # 启动
     # 一键启动hdfs集群
     start-dfs.sh
     # 一键关闭hdfs集群
     stop-dfs,sh
     
     # 如果遇到命令为查找到的错误，表示环境变量未配置好，可以以绝对路径执行
     /export/server/hadoop/sbin/start-dfs.sh
     /export/server/hadoop/sbin/stop-dfs.sh
     # jps 查看当前系统运行的java类进程
     

6. 查看HDFS WEBUI

   启动完成后，可以在浏览器打开：http://node1:9870，即可查看到hdfs文件系统的管理网页。

7. 保护集群方法-虚拟机快照