Hadoop2.6(NN/RM)高可用集群安装与部署

 Hadoop2对HDFS的改进很大，支持HDFS(NameNode) 和ResourceManager高可用性，避免集群中单点故障造成整个集群不可用。那么，从本文开始将部署一套高可用Hadoop集群及家族中相关开源系统，具体根据下面规划来，本文只部署高可用Hadoop集群，后续很快更新其他软件部署及使用。

一、部署前准备

操作系统：CentOS7_x64

安装目录：/opt

1. 节点分配

HostName	IP	Hadoop	HBase	Zookeeper	Hive
HMaster0	192.168.18.215	NameNode	HMaster	/	Hive
HMaster1	192.168.18.216	NameNode	HMaster	/	Hive-client
HSlave0	192.168.18.217	DataNode	HRegionServer	QuorumPeerMain	/
HSlave1	192.168.18.218	DataNode	HRegionServer	QuorumPeerMain	/
HSlave2	192.168.18.219	DataNode	HRegionServer	QuorumPeerMain	/

2. 版本及功能

软件名	版本号	功能
Hadoop	hadoop-2.6.0.tar.gz	为海量数据提供分布式存储（HDFS）和分布式计算(YARN)。
HBase	hbase-1.0.1.1-src.tar.gz	基于Hadoop的分布式、面向列的NoSQL数据库，适用于非结构化数据存储的数据库。
Zookeeper	zookeeper-3.4.6.tar.gz	一个分布式应用程序协调服务，为应用提供一致性服务，是Hadoop和Hbase的重要组件。
Hive	apache-hive-1.2.0-bin.tar.gz	基于Hadoop的一个数据仓库工具，将结构化的数据文件映射成一张表，并提供简单的SQL查询功能，将SQL语句转换为MapReduce任务运行处理。
Phoenix	phoenix-4.4.0-HBase-1.0-bin.tar.gz	Hbase的SQL驱动，Phoenix让Hbase支持以JDBC方式访问，并将SQL查询转换成Hbase的扫描和相应的操作。
JDK	jdk-7u79-linux-x64.gz	JAVA运行环境
Hadoop生态系统下载地址：http://www.apache.org/dist/ JDK下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk7-downloads-1880260.html

3. 逻辑结构图

NameNode(NN) HA实现方式：

  一种是将NN维护的元数据保存一份到NFS上，当NN故障，可以通过另一台NNe读取NFS目录中的元数据备份进行恢复工作，需要手动进行操作，并不是真正意义上的HA方案。

  另一种是准备一台备用NN节点，通过定期下载NN的元数据和日志文件来备份，当NN故障时，可以通过这台进行恢复，由于主备节点元数据和日志并不是实时同步，所以会丢失一些数据。

  前两种方案都不是很理想，社区提供一种更好的方案，基于QJM（Qurom Journal Manager）的共享日志方案。QJM的基本原理是NN（Active）把日志写本地和2N+1（奇数）台JournalNode上，当数据操作返回成功时才写入日志，这个日志叫做editlog，而元数据存在fsimage文件中，NN（Standby）定期从JournalNode上读取editlog到本地。在这手动切换的基础上有开发了基于Zookeeper的ZKFC（ZookeeperFailover Controller）自动切换机制，Active和Standby节点各有ZKFC进程监控NN监控状况，定期发送心跳，当Active节点故障时Standby会自动切换为ActiveNode，我们这次就用的此方案，如下图所示。

ResourceManager(RM) HA实现方式：

  RM将状态信息存储在Zookeeper中，当Active故障，Standby切换为Active后，从ZK读取相应的作业信息，重新构建作业的内存信息，然后开始接受NodeManager心跳，并接受客户端提交作业的请求等。

二、搭建高可用Hadoop集群

1.基础环境配置

 1.1 安装JDK（每台配置）

 # tar zxvf jdk-7u79-linux-x64.gz
 # mv jdk1.7.0_79 /usr/local/jdk1.7
 # vi /etc/profile
 JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.7
 PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
 CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
 export JAVA_HOME PATH CLASSPATH
 # source /etc/profile   #使配置生效

 1.2 修改主机名，并添加hosts文件（每台配置）

 # hostname HMaster0
 # vi /etc/hostname
 HMaster0

 # cat /etc/hosts
 127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4localhost4.localdomain4
 ::1         localhost localhost.localdomainlocalhost6 localhost6.localdomain6
 192.168.18.215  HMaster0
 192.168.18.216  HMaster1
 192.168.18.217  HSlave0
 192.168.18.218  HSlave1
 192.168.18.219  HSlave2

 1.3 配置SSH无密码登陆（在HMaster1做同样的操作）

 # ssh-kegen    #一直回车创建秘钥对
 [root@HMaster0]# cat /root/.ssh/id_rsa.pub > /root/.ssh/authorized_keys
 [root@HMaster0]# scp /root/.ssh/authorized_keys root@HMaster0:/root/.ssh
 [root@HMaster0]# scp /root/.ssh/authorized_keys root@HMaster1:/root/.ssh
 [root@HMaster0]# scp /root/.ssh/authorized_keys root@HSlave0:/root/.ssh
 [root@HMaster0]# scp /root/.ssh/authorized_keys root@HSlave1:/root/.ssh
 [root@HMaster0]# scp /root/.ssh/authorized_keys root@HSlave2:/root/.ssh
 [root@HMaster0]# ssh root@HMaster0 'chmod 600 /root/.ssh/authorized_keys && chmod 700 /root/.ssh' 
 [root@HMaster0]# ssh root@HMaster1 'chmod 600 /root/.ssh/authorized_keys && chmod 700 /root/.ssh' 
 [root@HMaster0]# ssh root@HSlave0 'chmod 600 /root/.ssh/authorized_keys && chmod 700 /root/.ssh' 
 [root@HMaster0]# ssh root@HSlave1 'chmod 600 /root/.ssh/authorized_keys && chmod 700 /root/.ssh' 
 [root@HMaster0]# ssh root@HSlave2 'chmod 600 /root/.ssh/authorized_keys && chmod 700 /root/.ssh'

 现在就可以不用密码登陆某一台了。

2. Zookeeper集群安装与配置（三台HSlave配置）

 2.1 安装与配置

 # tar zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz
 # mv zookeeper-3.4.6 /opt
 # cd /opt/zookeeper-3.4.6/conf
 # cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

 # vi zoo.cfg
 tickTime=2000          
 initLimit=10            
 syncLimit=5         
 dataDir=/home/zookeeper/data        
 dataLogDir=/home/zookeeper/logs 
 clientPort=2181     
 server.0=HSlave0:2888:3888         
 server.1=HSlave1:2888:3888
 server.2=HSlave2:2888:3888

 参数说明：

 tickTime：ZK服务器之间或客户端与服务器之间间隔多长时间发送一个心跳，单位毫秒

 initLimit：ZK服务器集群中连接Leader的Follower服务器初始化连接时最长忍受多长心跳时间间隔（5*20000=10s）

 syncLimit：标识Leader与Follower同步消息，如果超过时间（5*2000=10s），未完成同步，将剔除这个节点，所有连接此Follower服务器的客户端将连接到另一个Foolower服务器上

 dataDir：ZK保存数据的目录，默认情况下，ZK也会将日志文件保存在此目录

 dataLogDir：指定日志文件目录

 clientPort：客户端连接ZK服务器端口

 server.0：第一个0代表第几号ZK服务器，HSlave0是这个服务器的主机名或IP，2888是这个ZK服务器与集群中Leader服务器交换信息的端口，3888是Leader服务器出现故障时，用这个端口通信重新选举，在选出一个新的Leader

 2.2 创建目录和id文件（三台HSlave对应操作）

 # mkdir /home/zookeeper/data

 # mkdir /home/zookeeper/logs

 # vi /home/zookeeper/data/myid   

 0

 #必须创建这个id，否则启动会报错。分别ZK集群节点创建myid号，myid一定对应好zoo.cfg中配置的server后面0、1和2这个ZK号

 2.3 分别启动三个ZK节点（三台HSlave操作）

 # /opt/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh start

 注意：每次都需要分别启动ZK节点，不能通过hadoop管理启动

 2.4 检查是否启动成功

 分别查看ZK每个节点状态可以看到有两个follower节点，一个leader节点：

 # /opt/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh status

 JMX enabled by default
 Using config:/opt/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
 Mode: follower
 JMX enabled by default
 Using config:/opt/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
 Mode: leader

 在集群任意一节点都会启动一个进程：

 # jps

 1990 QuorumPeerMain

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3. Hadoop安装与配置（每台都同样配置）

 3.1 安装与配置

 # tar zxvf hadoop-2.6.0.tar.gz

 # mv hadoop-2.6.0 /opt

 # cd /opt/hadoop-2.6.0/etc/hadoop

# vi core-site.xml
<configuration>
        <!--HDFS路径逻辑名称-->
   <property>
        <name>fs.defaultFS</name>
       <value>hdfs://hcluster</value>
   </property>
        <!--Hadoop存放临时文件位置-->
   <property>
        <name>hadoop.tmp.dir</name>
       <value>/home/hadoop/tmp</value>
   </property>
        <!--使用的zookeeper集群地址-->
   <property>
       <name>ha.zookeeper.quorum</name>
       <value>HSlave0:2181,HSlave1:2181,HSlave2:2181</value>
   </property>
</configuration>

# vi hdfs-site.xml
<configuration>
   <property>
       <name>dfs.nameservices</name>
        <value>hcluster</value>
   </property>
        <!--NameNode地址集群标识（hcluster），最多两个-->
   <property>
       <name>dfs.ha.namenodes.hcluster</name>
        <value>HMaster0,HMaster1</value>
   </property>
        <!--HDFS文件系统数据存储位置，可以分别保存到不同硬盘，突破单硬盘性能瓶颈，多个位置以逗号隔开-->
   <property>
        <name>dfs.data.dir</name>
       <value>/home/hadoop/hdfs/data</value>
   </property>
        <!--数据副本数量，根据HDFS台数设置，默认3份-->
   <property>
        <name>dfs.replication</name>
        <value>3</value>
   </property>
   <property>
       <name>dfs.namenode.rpc-address.hcluster.HMaster0</name>
       <value>HMaster0:9000</value>
   </property>
        <!--RPC端口-->
   <property>
       <name>dfs.namenode.rpc-address.hcluster.HMaster1</name>
       <value>HMaster1:9000</value>
   </property>
        <!--NameNode HTTP访问地址-->
   <property>
       <name>dfs.namenode.http-address.hcluster.HMaster0</name>
        <value>HMaster0:50070</value>
   </property>
   <property>
       <name>dfs.namenode.http-address.hcluster.HMaster1</name>
       <value>HMaster1:50070</value>
   </property>
        <!--NN存放元数据和日志位置-->
   <property>
       <name>dfs.namenode.name.dir</name>
        <value>file:/home/hadoop/name</value>
   </property>
        <!--同时把NameNode元数据和日志存放在JournalNode上(/home/hadoop/journal/hcluster)-->
   <property>
       <name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name>
       <value>qjournal://HSlave0:8485;HSlave1:8485;HSlave2:8485/hcluster</value>
   </property>
        <!--JournalNode上元数据和日志存放位置-->
   <property>
       <name>dfs.journalnode.edits.dir</name>
       <value>/home/hadoop/journal</value>
   </property>
        <!--开启NameNode失败自动切换-->
   <property>
       <name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
        <value>true</value>
   </property>
        <!--NameNode失败自动切换实现方式-->
   <property>
       <name>dfs.client.failover.proxy.provider.hcluster</name>
       <value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider</value>
   </property>
        <!--隔离机制方法，确保任何时间只有一个NameNode处于活动状态-->
   <property>
       <name>dfs.ha.fencing.methods</name>
        <value>sshfence(hdfs)
                shell(/bin/true)</value>
   </property>
        <!--使用sshfence隔离机制要SSH免密码认证-->
   <property>
       <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name>
       <value>/root/.ssh/id_rsa</value>
   </property>
</configuration>

# vi yarn-site.xml
<configuration>
        <!--启用RM高可用-->
   <property>
       <name>yarn.resourcemanager.ha.enabled</name>
        <value>true</value>
   </property>
        <!--RM集群标识符-->
   <property>
       <name>yarn.resourcemanager.cluster-id</name>
        <value>rm-cluster</value>
   </property>
   <property>
        <!--指定两台RM主机名标识符-->
       <name>yarn.resourcemanager.ha.rm-ids</name>
        <value>rm1,rm2</value>
   </property>
        <!--RM故障自动切换-->
   <property>
        <name>yarn.resourcemanager.ha.automatic-failover.recover.enabled</name>
        <value>true</value>
   </property>
        <!--RM故障自动恢复
   <property>
       <name>yarn.resourcemanager.recovery.enabled</name> 
        <value>true</value> 
   </property> -->
        <!--RM主机1-->
   <property>
       <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm1</name>
        <value>HMaster0</value>
   </property>
        <!--RM主机2-->
   <property>
       <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name>
        <value>HMaster1</value>
   </property>
       <!--RM状态信息存储方式，一种基于内存(MemStore)，另一种基于ZK(ZKStore)-->
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.store.class</name>
       <value>org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore</value>
    </property>
        <!--使用ZK集群保存状态信息-->
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.zk-address</name>
       <value>HSlave0:2181,HSlave1:2181,HSlave2:2181</value>
    </property>
        <!--向RM调度资源地址-->
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.scheduler.address.rm1</name>
        <value>HMaster0:8030</value>
    </property>
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.scheduler.address.rm2</name>
       <value>HMaster1:8030</value>
    </property>
        <!--NodeManager通过该地址交换信息-->
    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.resource-tracker.address.rm1</name>
       <value>HMaster0:8031</value>
    </property>
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.resource-tracker.address.rm2</name>
       <value>HMaster1:8031</value>
    </property>
        <!--客户端通过该地址向RM提交对应用程序操作-->
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.address.rm1</name>
       <value>HMaster0:8032</value>
    </property>
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.address.rm2</name>
       <value>HMaster1:8032</value>
    </property>
        <!--管理员通过该地址向RM发送管理命令-->
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.admin.address.rm1</name>
       <value>HMaster0:8033</value>
    </property>
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.admin.address.rm2</name>
        <value>HMaster1:8033</value>
    </property>
        <!--RM HTTP访问地址,查看集群信息-->
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.webapp.address.rm1</name>
       <value>HMaster0:8088</value>
    </property>
    <property>
       <name>yarn.resourcemanager.webapp.address.rm2</name>
       <value>HMaster1:8088</value>
    </property>
</configuration>

# vi mapred-site.xml
<configuration>
        <!--指定MR框架为YARN-->
   <property>
       <name>mapreduce.framework.name</name>
        <value>yarn</value>
   </property>
        <!-- 配置 MapReduce JobHistory Server地址 ，默认端口10020 -->
   <property>
        <name>mapreduce.jobhistory.address</name>
       <value>0.0.0.0:10020</value>
   </property>
        <!-- 配置 MapReduce JobHistory Server HTTP地址， 默认端口19888 -->
   <property>
       <name>mapreduce.jobhistory.webapp.address</name>
        <value>0.0.0.0:19888</value>
   </property>
</configuration>

# vi hadoop-env.sh
将export JAVA_HOME=${JAVA_HOME}修改为我们安装的JDK路径 export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.7

# vi slaves 
HSlave0
HSlave1
HSlave2

 3.1 对NameNode（HMaster0）节点进行格式化

 # hadoop namenode �Cformat

 注意：格式化第二次有可能会造成DataNode无法启动，原因是NameSpaceID不一致造成，解决方法是找出不一致的VERSION修改NameSpaceID，也可以删除hdfs/data目录。

 3.2 启动HMaster0（active）节点NameNode

 # hadoop-daemon.sh start namenode

 3.3 HMaster1节点上同步（HMaster0）元数据

 # hdfs namenode �CbootstrapStandby

 3.4 启动HMaster1（standby）节点NameNode

 # hadoop-daemon.sh start namenode

 3.5 在HMaster0格式化ZKFC

 # hdfs zkfc �CformatZK

 3.6 在HMaster0节点启动HDFS集群

 # start-dfs.sh

 3.7 分别在active节点启动ResourceManager

 # yarn-start.sh     #会分别启动其他三台NodeManager节点

 3.8 在standby节点启动ResourceManager

 # yarn-daemon.sh start resourcemanager

 3.9 验证Hadoop集群（HDFS和YARN）是否启动成功

 # jps    #在HMaster0节点可以看到

 32040 DFSZKFailoverController #ZKFC用于监控NameNode active和standby节点状态，并故障切换

 30187 ResourceManager      #YARN资源管理进程

 31934 NameNode           #HDFS元数据进程

 13607 Jps              #运行jps命令时自身进程

 # jps    #在HSlave0节点可以看到

 13229 DataNode

 31215 NodeManager

 1990 QuorumPeerMain

 13314 JournalNode

 31390 Jps

 # 通过访问Hadoop提供的WEB，查看是否正常

从上图可以看出，NameNode分为active和standby，ResouceManager也分为active和standby，也就是说，NN和RM均成功实现HA，当你测试停止active节点上NN或者RM时，都会正常切换到standby节点，这时再访问WEB，状态已经改变。目前NN只支持两台做HA，RM HA支持多台。

4. HDFS 操作命令

# hadoop dfsadmin -report  #查看DataNode节点信息，可以使用这个命令脚本监控DFS状况

# hadoop fs -ls hdfs://hcluster:9000/   #指定HDFS地址访问

# hadoop fs -ls /   #列出HDFS文件系统目录下文件和目录

# hadoop fs -lsr /  #递归列出目录

# hadoop fs -mkdir /test  #创建test目录

# hadoop fs -put /root/test.txt /test/test.txt  #上传文件到test目录

# hadoop fs -cat /test/test.txt  #查看文件内容

# hadoop fs -du /test/test.txt   #查看文件大小

# hadoop fs -rm /test/test.txt   #删除文件

# hadoop fs -rmr /test       #递归删除目录或文件

提醒：Hadoop配置较为复杂，往往会因为自己的一点点配置错误，造成服务无法启动，不要心急，这时你应该静下心来仔细看看安装目录中logs目录下以.log结尾的日志，可帮助你解决问题。祝你好运！

HBase1.0分布式NoSQL数据库部署及使用请点：http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1665130