【Hadoop】创建Hadoop集群（3个节点）—— 安装部署一个3个节点构成的hbase集群

前言

此实验搭建3个虚拟节点，一个mater，一个slave1，一个slave2

集群简介

HADOOP集群具体来说包含两个集群：HDFS集群和YARN集群，两者逻辑上分离，但在物理上常在一起。

HDFS集群负责海量数据的存储，集群中的角色主要有：

NameNode、DataNode、SecondaryNode

YARN集群负责海量数据运算时的资源调度，集群中的角色主要有：

ResourceManager、NodeManager

那mapreduce是什么呢？它其实是一个分布式运算编程框架，是应用程序开发包，由用户按照编程规范进行程序开发，后打包运行在HDFS集群上，并且受到YARN集群的资源调度管理。

一、集群部署方式

Hadoop部署方式分三种：

1、Standalone mode（独立模式）

独立模式又称为单机模式，仅1个机器运行1个java进程，主要用于调试。

2、Pseudo-Distributed mode（伪分布式模式）

伪分布模式也是在1个机器上运行HDFS的NameNode和DataNode、YARN的 ResourceManger和NodeManager，但分别启动单独的java进程，主要用于调试。

3、Cluster mode（群集模式）单节点模式-高可用HA模式

集群模式主要用于生产环境部署，会使用n台主机组成一个Hadoop集群。这种部署模式下，主节点和从节点会分开部署在不同的机器上。

二、Hadoop集群规划

Hadoop是典型的主从架构。HDFS的NameNode是主，DataNode是从，YARN的ResourceManager是主，NodeManager是从。在正式集群部署之前，我们首先要做规划，规划好每个主机/节点分别运行Hadoop的哪些进程，这样做，至少有两个好处：1、指导部署，没有规划图，很可能部署过程中就容易迷失，一个小小的细节没处理好，可能导致集群启动失败；2、方便日后查询，例如查询哪些进程在哪些节点上运行等。

此次部署的规划如下：（说明：每个人的虚拟机的IP网段可能都不一样，要根据实际虚拟机修改下表的IP地址，我的是192.168.241.xxx）

Hadoop集群规划

主机IP	主机的主机名	HDFS	YARN
192.168.241.100	master	NameNode DataNode	ResourceManager NodeManager
192.168.241.101	slave1	SecondaryNameNode DataNode	NodeManager
192.168.241.102	slave2	DataNode	NodeManager

2.1集群环境准备

集群模式主要用于生产环境部署，需要多台主机，并且这些主机之间可以相互访问，我们在之前搭建好基础环境的三台虚拟机上进行Hadoop的搭建。

(1)找到之前伪分布式hadoop虚拟机的路径

（2）创建三个文件夹master、slave1、slave2，然后复制步骤1中找到的虚拟机文件，并分别粘贴一份到这三个文件夹中

（3）用VMware Workstation，打开master、slave1、slave2文件夹下的虚拟机，并重命名，以防万一与之前伪分布式的虚拟机搞混了

2.2修改master、slave1、slave2的ip

master、slave1、slave2这三台虚拟机是从原有的虚拟机拷贝过来的，所有东西都是一样的，包括环境变量、已安装的程序（jdk、redis、hadoop、hbase等）、ip、主机名。而不同的主机，ip肯定不能一样，所以要修改这三台虚拟机的ip和主机名。

打开网卡配置文件，将IPADDR修改为部署规划的master ip,然后保存退出

代码示例如下：

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

ip修改后，重启网卡重启网卡，并验证是否可以访问外网：

代码示例如下：

systemctl restart network
ping www.baidu.com

执行hostnamectl set-hostname ...(master/slave1/slave2)，将主机名分别改为master、slave1、slave2

退出root，再重新登录，命令行提示符看到最新的主机名

2.3修改master、slave1、slave2的主机名和IP的映射

我们知道，网络中，都是通过IP来通信的，在集群中，如果想要通过主机名通信，则还要设置IP来与之对应，类似于域名要绑定IP。编辑/etc/hosts这个文件，然后追加一条记录，master、slave1、slave2三个主机的/etc/hosts新增的映射记录一样

能ping成功三个主机名，说明映射配置成功

提示：为了避免手写错误，master的hosts映射配置好后，可以通过scp命令，将master修改好的/etc/hosts文件，同步到slave1、slave2主机上。

2.4设置免密登录

想要在机器1上，远程控制机器2，常用的方案就是在机器1安装ssh客户端，机器2安装ssh服务端，ssh客户端和ssh服务端之间的通信协议是ssh协议。在linux系统中ssh命令，就是一个ssh客户端程序，sshd服务，就是一个ssh服务端程序。在windows中，给大家提供的mobaxterm是一个图形化界面的ssh客户端。因为master、slave1、slave2三个节点都是从之前的已经安装好Hadoop伪分布式的虚拟机复制而来，而当时已经设置了免密登录，故不需再设置了，也就是master可以免密登录到master、slave1、slave2。

2.5关闭防火墙

防火墙实质是一个程序，它可以控制系统进来或者出去的流量，Centos7默认情况下，防火墙是开机自起的，在集群部署模式下，各个节点之间的进程要通信，为了方便，一般都要关闭防火墙。同理，之前已经设置不允许防火墙开机自启，默认开机是关闭的，故也不需要操作。

2.6删除Hadoop伪分布式数据

因为master、slave1、slave2三个节点都是从之前的已经安装好Hadoop伪分布式的虚拟机复制而来，为了保证整个进程环境干净，我们需要删除这三个节点/usr/local/hadoop-2.7.1/data路径。

2.7修改hadoop配置文件

vi core-site.xml，该配置文件内容如下:

      
      
          fs.defaultFS
          hdfs://master:9000
      
      
      
          hadoop.tmp.dir
          /usr/local/hadoop-2.7.1/data
      
  

vi hdfs-site.xml，该配置文件内容如下: 

    
    
        dfs.replication
        3
    
    
    
        dfs.secondary.http.address
        slave1:50090
    

 vi yarn-site.xml，该配置文件内容如下：

    
        yarn.nodemanager.aux-services
        mapreduce_shuffle
    
    
        yarn.resourcemanager.hostname
        master
    

 vi mapred-site.xml，该配置文件内容如下:

vi mapred-site.xml

    
        mapreduce.framework.name
        yarn
    

slaves文件里面记录的是集群主机名。一般有以下两种作用：

一是：配合一键启动脚本，如start-dfs.sh、stop-yarn.sh用来进行集群启动，这时候slaves文件里面的主机标记的就是从节点角色所在的机器。

二是：可以配合hdfs-site.xml里面dfs.hosts属性形成一种白名单机制。

dfs.hosts指定一个文件，其中包含允许连接到NameNode的主机列表，必须指定文件的完整路径名,那么所有在slaves中的主机才可以加入的集群中。如果值为空，则允许所有主机。

vi slaves，该配置文件内容如下:

2.8将master主机上的hadoop配置文件，同步到其他两个主机上

scp第一个参数*表示当前路径下的所有文件，第二个参数冒号左边表示目标主机，冒号右边表示目标主机的路径。pwd打印出当前路径

整句命令的作用是将当前路径下的所有文件，以root身份，同步到slave1、slave2的pwd输出的路径下

2.9时间同步

hadoop集群各个节点之间的时间应该一致，也就是master当前时间如果是2023-01-01 01:01:01，那么slave1和slave2上也应该是这个时间，如果各个节点之间时间不一致/不同步，那么集群就会出现一些错误。ntp（Network Time Protocol，网络时间协议）是一种跟时间设置相关的协议。客户端-服务端架构，ntp.api.bz是一个公开的ntp服务器，执行ntpdate ntp.api.bz命令，可以从这个ntp服务器拉取时间并更新当前机器的时间。在master、slave1、slave2上分别执行该命令，即可完成时间同步，此时三个节点的时间应该是一致的。

2.10NameNode格式化

格式化只需格式化一次，以后启动Hadoop集群时，不需要再格式化。

在master上执行格式化命令：hdfs namenode -format

2.11hadoop集群的启动和停止

启动：start-all.sh

停止：stop-all.sh

master启动了四个进程，与规划表对应

 slave1启动了三个进程，与规划表对应

 slave2启动了三个进程，与规划表对应

2.12查看hdfs的web管理页面

浏览器访问master的50070端口：http://192.168.1241.100:50070

 可以看到hdfs有三个datanode节点，没有节点可用的磁盘空间是 16.99GB

2.13查看yarn的web管理页面

验证是否部署成功

192.168.241.100:8088/cluster/nodes

 IP改为本人真实IP，访问该地址，看到该页面，YARN组件部署成功

hadoop部署总结：

互联网的快速发展带来了数据快速增加，海量数据的存储已经不是一台机器所能处理的问题了。Hadoop的技术应运而生，对于伪分布式存储，Hadoop有自己的一套系统Hadoop distribution file system来处理，为什么分布式存储需要一个额外的系统来处理，而不是就把1TB以上的文件分开存放就好了呢，如果不采用新的系统，我们存放的东西没办法进行一个统一的管理。存放在A电脑的东西只能在连接到A去找，存在B的又得单独去B找，繁琐目不便干管理，而这个分布式存储文件系统能把这些文件分开存储的过程透明化，用户看不到文件是怎么存储在不同电脑上，看到的只是一个统一的管理界面。现在的云盘就是很好的给用户这种体验。对于分布式计算，在对海量数据进行处理的时候，一台机器肯定也是不够用的，所以也需要考虑将将数据分在不同的机器上并行的进行计算，这样不仅可以节省大量的硬件的1/0开销，也能够将加快计算的速度。

三、HBase部署

3.1配置文件

打开hbase根目录的cof目录下的hbase-site.xml文件，并添加两个配置项，将hbase数据存放在hdfs

    hbase.rootdir
    hdfs://20210322072-master:9000/hbase


    hbase.zookeeper.property.dataDir
    /usr/local/hbase-1.4.8/zk_data

启动hadoop和hbase

hbase 启动命令： start-hbase.sh

 执行jps，确认hbase是否部署成功

 执行hbase shell命令，连接到hbase

3.2创建表

第一个参数是表名，要用单引号括起来；第二个参数及之后的参数，指定列族，并修改版本数的数量为2，即只保留两个版本的数据

 查看表

3.3表信息查询 

用desc命令查看表结构，desc的输出中，一个大括号对应一个列族，每个字段对应列族的一个属性

3.4表结构修改

 用alter命令添加新的列族

 查看是否添加成功

 将add_new_columns列族的版本数改为3

 删除add_new_columns列族

3.5 删除表

先disable，再使用drop命令删除表并查看

3.6 数据插入

用put插入一条记录，get命令可以查看指定表的某个row key的所有列的单元格最新版本的值

3.7数据更新

3.8数据删除

删除某个cell最新的数据，用delete删除指定表的指定cell的最新的值，但版本1的数据还在

 再delete一次，版本1的数据也没了

删除指定row key的某个列族的数据

 删除指定row key的所有数据 

3.9数据查询

根据row key获取一行数据

清空表数据

 插入几条记录，用get命令查看指定表的指定row key的数据

 查看表的所有数据

用scan命令可以扫描出指定表的所有数据

指定条件来查询数据

 查询出在[STARTROW，ENDROW]范围内的row key，且显示一行

 查看表的行数

3.10使用过滤器查询

Hbase利用过滤器查询时会进行全表扫描（例如表里有1亿行，如果直接用过滤器查询，那么就会遍历这1亿行，一条一条来匹配满足条件的数据），查询效率低下，所以所用过滤器查询时，查询的数据量要小，也就是先用STARTROW、ENDROW来缩小范围（范围查不用全表扫描，相对快很多），然后再用过滤器过滤满足条件的数据。即scan+filter。

过滤器一般需配合比较运算符或比较器共同使用。

hbase部署总结：

部署比较简单的，唯一注意的就是hbase-site.xml中的hadoop节点配置，一定要是当前的active节点。