分布式学习-1 Hadoop Spark安装

前言：折腾了一个多月的时间，成功实现了一些应用。学习过程中还是踩了不少坑的，所以在这里对整个构建过程进行整理，方便大家参考学习。

0.硬件说明

0.1 硬件信息及网络配置

现有三台设备，系统为ubuntu20.04，我们为其设定固定ip。

• node1 192.168.1.111
• node2 192.168.1.112
• node3 192.168.1.113

为了方便起见我们将上述设置信息写入hosts，为host起一个别名。

sudo vim /etc/host

写入以下信息：

192.168.1.111	node1
192.168.1.112	node2
192.168.1.113	node3

0.2 准备工作

注意：以下操作需要在三台设备上操作三次。

python及pip安装

# python安装，pip安装
sudo apt-get install python3 python3-pip
# pip更新
sudo python3 -m pip install --upgrade pip
# pip换清华源
sudo pip3 config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

SSH安装及配置

# ssh安装
sudo apt-get install ssh
# ssh生成秘钥
sudo ssh-keygen
# 回车三次即可

到这里ssh的安装就完成了，接下来我们需要设置三台设备之间root用户的免密登录。

• 首先设置root的密码

  sudo passwd root
  

  这里直接输入密码和确认密码，密码输入过程是不可见的。
  确认之后会提示密码修改完成。
  

• 然后修改ssh的配置文件，允许其他设备可以通过ssh登录root用户。

  sudo vim /ets/ssh/
  

  这里只修改两个地方

  # 允许root登录 改为yes
  PermitRootLogin yes
  # 公钥许可 改为yes
  PubkeyAuthentication yes
  
  

  修改后的记结果如下图（这里只截取了修改的部分）
  

• 最后是免密登录

  sudo ssh-copy-id node1
  sudo ssh-copy-id node2
  sudo ssh-copy-id node3
  

  在输入命令之后输入之前设置的root密码就可以。

1.hadoop安装及配置

首先简单介绍一下hadoop和spark的关系。
hadoop是一个完整的框架，包括：

• 文件管理系统（具体而言是hadoop的分布式文件管理系统，即hdfs）
• 资源管理系统（具体而言是hadoop的资源管理系统，即yarn）
• 分布式计算框架（具体而言是hadoop的分布式计算框架，即MapReduce）

spark自身是一个优秀的分布式计算框架，在上述的框架中可以代替MapReduce，与hdfs和yarn进行组合进行分布式计算。

1.1 安装

注意：以下操作在node1中的root用户下完成。

# 切换root用户
su root
# 输入之前设置的root密码即可

首先是java安装包和hadoop安装包的下载：

• java安装包，版本jdk8，下载地址：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/#java8
  （需要注册登录）

• hadoop安装包，版本3.3（及以上），下载地址：https://hadoop.apache.org/releases.html

我们将安装包存放在/usr/local这一目录下（目录没有强制的要求，按照个人习惯来就行），进入/usr/local目录，进行解压，软连接等操作。

# 进入目录
cd /usr/local/
# 解压
tar -zxvf jdk*
tar -zxvf hadoop*
# 删除压缩包
rm jdk*.tar.gz hadoop*.tar.gz
# 设置软连接（这个也是为了方便操作）
ln -s jdk* jdk
ln -s hadoop* hadoop

然后是环境变量的设置。

vim /etc/profile

在环境变量中写入以下信息：

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib

export HADOOP_HOME=/usr/local/hadoop
export HADOOP_CONF_DIR=$HADOOP_HOME/etc/hadoop

export PATH=${JAVA_HOME}/bin:${HADOOP_HOME}/sbin:${HADOOP_HOME}/bin:$PATH

使配置生效：

source /etc/profile

到这里java的安装配置完成了。我们可以测试以下：

java -version

见到下图显示的内容配置完成。

1.2 单一节点配置

注意：以下操作继续在node1中的root用户下完成。

将目录切换到/usr/local/hadoop/etc/hadoop，修改其中的配置文件。

cd /usr/local/hadoop/etc/hadoop/

• 修改hadoop-env.sh

  vim hadoop-env.sh
  

  写入以下内容：

  export JAVA_HOME=/usr/local/jdk
  
  export HDFS_NAMENODE_USER=root
  export HDFS_DATANODE_USER=root
  export HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER=root
  export YARN_RESOURCEMANAGER_USER=root
  export YARN_NODEMANAGER_USER=root
  

  保存并退出。

• 修改core-site.xml

  vim core-site.xml
  

  在和之间写入以下内容：

  <property>
      <name>fs.defaultFSname>
      <value>hdfs://node1:8020value>
  property>
  
  <property>
      <name>hadoop.tmp.dirname>
      <value>/usr/local/hadoopvalue>
  property>
  
  <property>
      <name>hadoop.http.staticuser.username>
      <value>rootvalue>
  property>
  
  <property>
      <name>hadoop.proxyuser.root.hostsname>
      <value>*value>
  property>
  
  <property>
      <name>hadoop.proxyuser.root.groupsname>
      <value>*value>
  property>
  
  <property>
      <name>fs.trash.intervalname>
      <value>1440value>
  property>
  

  保存并退出。

• 修改hdfs-site.xml

  vim hdfs-site.xml
  

  在和之间写入以下内容：

  <property>
  	<name>dfs.namenode.secondary.http-addressname>
  	<value>node2:9868value>
  property>
  

  退出并保存。

• 修改mapred-site.xml

  vim mapred-site.xml
  

  在和之间写入以下内容：

  <property>
      <name>mapreduce.framework.namename>
      <value>yarnvalue>
  property>
  
  <property>
      <name>mapreduce.jobhistory.addressname>
      <value>node1:10020value>
  property>
  
  <property>
      <name>mapreduce.jobhistory.webapp.addressname>
      <value>node1:19888value>
  property>
  
  <property>
      <name>yarn.app.mapreduce.am.envname>
      <value>HADOOP_MAPRED_HOME=${HADOOP_HOME}value>
  property>
  
  <property>
      <name>mapreduce.map.envname>
      <value>HADOOP_MAPRED_HOME=${HADOOP_HOME}value>
  property>
  
  <property>
      <name>mapreduce.reduce.envname>
      <value>HADOOP_MAPRED_HOME=${HADOOP_HOME}value>
  property>
  

  保存并退出。

• 修改yarn-site.xml

  vim yarn-site.xml
  

  在和之间写入以下内容：

  <property>
      <name>yarn.resourcemanager.hostnamename>
      <value>node1value>
  property>
  
  <property>
      <name>yarn.nodemanager.aux-servicesname>
      <value>mapreduce_shufflevalue>
  property>
  
  <property>
      <name>yarn.nodemanager.pmem-check-enabledname>
      <value>falsevalue>
  property>
  
  <property>
      <name>yarn.nodemanager.vmem-check-enabledname>
      <value>falsevalue>
  property>
  
  <property>
      <name>yarn.log-aggregation-enablename>
      <value>truevalue>
  property>
  
  <property>
      <name>yarn.log.server.urlname>
      <value>http://node1:19888/jobhistory/logsvalue>
  property>
  
  <property>
      <name>yarn.log-aggregation.retain-secondsname>
      <value>604800value>
  property>
  

  保存并退出。

• 修改works

  vim workers
  

  直接写入以下内容

  node1
  node2
  node3
  

  保存并退出。

以上是所有的hadoop文件的配置过程。

1.3 多节点配置

我们将node1中的jdk文件夹和hadoop文件夹复制到node2和node3，在完成ssh免密登录后我们可以通过scp指令完成。

# 在node1节点中
# 复制文件
cd /usr/local/
scp -r jdk1.8.* node2:$PWD
scp -r jdk1.8.* node3:$PWD

scp -r hadoop-3.* node2:$PWD
scp -r hadoop-3.* node3:$PWD
# 复制环境变量
cd /etc/
scp profile node2:$PWD
scp profile node3:$PWD

在node2和node3中创建软连接，更新环境变量。

# 在node2和node3都要进行以下操作
# 设置软连接
ln -s jdk* jdk
ln -s hadoop* hadoop
# 配置生效
source /etc/profile

1.4 hadoop启动

文件系统初始化。

hdfs namenode -format

hadoop启停：

# 在node1启动即可
# 启动hdfs
start-dfs.sh
# 关闭hdfs
stop-dfs.sh

# 启动yarn
start-yarn.sh
# 关闭yarn
stop-yarn.sh

# 同时启动hdfs和yarn
start-all.sh
# 同时关闭hdfs和yarn
stop-all.sh

在启动所有的节点后我们可以通过jps查看进程。

• 下图是node1的进程：
  
  对于hdfs而言，node1有2个进程，分别是NameNode和DataNode。
  对于yarn而言，node1有2个进程，分别是ResourceManager和NodeManager。

• 下图是node2的进程：
  
  对于hdfs而言，node2有2个进程，分别是SecondaryNameNode和DataNode。
  对于yarn而言，node2有1个进程，是NodeManager。

• 下图是node3的进程：
  
  对于hdfs而言，node3有1个进程，是DataNode。
  对于yarn而言，node3有1个进程，是NodeManager。

我们也可以从web端查看集群的文件系统和任务状态。
文件系统的端口是9870

任务状态信息的端口是8088

2.Spark安装与配置

2.1 安装

注意：以下操作在node1中的root用户下完成。

首先是spark安装包的下载：

• spark安装包，版本3.2，下载地址：https://spark.apache.org/downloads.html
• 说明：目前貌似有更新的版本，但是我的应用场景偏向于图，新版本对graphframes貌似并不支持，所以我选择了3.2。

与之前的操作类似，我们将安装包存放在/usr/local这一目录下，进入/usr/local目录，进行解压，软连接等操作。

# 进入目录
cd /usr/local/
# 解压
tar -zxvf spark*
# 删除压缩包
rm spark*.tgz
# 设置软连接
ln -s spark* spark

然后是环境变量的设置。

vim /etc/profile

在环境变量中写入以下信息：

export SPARK_HOME=/usr/local/spark

export PATH=${SPARK_HOME}/bin:$PATH

使配置生效：

source /etc/profile

到这里spark的安装配置完成了。
说明这里并没有对spark的sbin进行环境变量的设置，hadoop/sbin和spark/sbin目录下的指令会发生冲突。

2.2 单一节点配置

注意：以下操作继续在node1中的root用户下完成。

将目录切换到/usr/local/spark/conf/，修改其中的配置文件。

cd /usr/local/spark/conf/

• 修改spark-env.sh

  # 重命名
  mv spark-env.sh.template spark-env.sh
  vim spark-env.sh
  

  在最后写入以下内容：

  ## java path
  JAVA_HOME=/usr/local/jdk
  ## HADOOP path
  HADOOP_CONF_DIR=/usr/local/hadoop/etc/hadoop
  YARN_CONF_DIR=/usr/local/hadoop/etc/hadoop
  ## spark master
  SPARK_MASTER_HOST=node1
  SPARK_MASTER_PORT=7077
  SPARK_MASTER_WEBUI_PORT=8080
  # worker cpu
  SPARK_WORKER_CORES=2
  # worker memory
  SPARK_WORKER_MEMORY=4g
  SPARK_WORKER_PORT=7078
  SPARK_WORKER_WEBUI_PORT=8081
  ## history server
  SPARK_HISTORY_OPTS="-Dspark.history.fs.logDirectory=hdfs://node1:8020/sparklog/ -Dspark.history.fs.cleaner.enabled=true"
  

  注意：
  1.jdk和hadoop的地址需要注意。
  2.节点的资源可以根据自身设备的配置进行调整。

• 修改spark-defaults.conf

  # 重命名
  mv spark-defaults.conf.template spark-defaults.conf
  vim spark-defaults.conf
  

  在最后写入以下内容：

  spark.eventLog.enabled true
  spark.eventLog.dir hdfs://node1:8020/sparklog/ 
  spark.eventLog.compress true
  

• 修改workers

  # 重命名
  mv workers.template workers
  vim workers
  

  删除最后一行的localhost，在最后写入以下内容：

  node1
  node2
  node3
  

以上是所有的spark文件的配置过程。

2.3 多节点配置

与hadoop类似在这一阶段对文件进行分发。

# 在node1节点中
# 复制文件
cd /usr/local/
scp -r spark-3.* node2:$PWD
scp -r spark-3.* node3:$PWD
# 复制环境变量
cd /etc/
scp profile node2:$PWD
scp profile node3:$PWD

在node2和node3中创建软连接，更新环境变量。

# 在node2和node3都要进行以下操作
# 设置软连接
ln -s spark* spark
# 配置生效
source /etc/profile

2.4 spark启动

根据上述的配置文件我们在hdfs中创建一个文件夹，用于存放spark的日志文件。

hadoop fs -mkdir /sparklog/

进入/usr/local/spark/sbin/目录：

# 启动历史服务器
./start-history-server.sh
# 停止历史服务器
./stop-history-server.sh

# 启动
./start-all.sh
# 关闭
./stop-all.sh

首先还是查看jps进程。

• 下图是node1的进程：
  
  可以看到除了之前的进程之外多了三个进程，分别是spark的Master进程、Worker进程和HistoryServer进程。

• 下图是node2的进程：
  
  node2多了一个进程，是Worker。

• 下图是node3的进程：
  
  node3多了一个进程，是Worker。

spark同样也有web端，端口是8080。

2.5 三种模式下的测试

我们都通过pyspark进行测试：

• local

  pyspark --master local[*]
  

  可以看到以下结果：
  

• standalone

  pyspark --master spark://node1:7077
  

  可以看到以下结果：
  

• yarn

  pyspark --master yarn
  

  可以看到以下结果：
  

后语：
整个配置还是比较繁琐的，中间参数设置的部分参考了黑马程序员教程中的参数设置，在此感谢。
同时感谢Joker_724、hadesmisss对本篇博客的贡献。
后续还会更新参数的一些说明，分布式图计算(pyspark+GraphFrames)，以及spark on k8s的相关内容。