Ambari系列（三）： Ambari架构详解
前言
Hadoop集群的管控一直是一个热门的话题，对于这样的一个应用场景，我所知道国内很早就有人研究并且取得不错的成绩，这就是EasyHadoop。它的功能主要有集群安装，管理，监控等功能，有兴趣的朋友可以百度，这位作者的博客有很详细的介绍。今天，我所要重点介绍的Apache的顶级项目，现在是大数据新贵Hortonworks公司在推进的项目Ambari，这款软件具有集群自动化安装、中心化管理、集群监控、报警等功能，使得安装集群从几天的时间缩短在几小时以内，运维人员从数十人降低到几人以内，极大的提高集群管理的效率。
Ambari介绍
Ambari是Hadoop分布式集群配置管理工具，是由hortonworks主导的开源项目，它已经成为了apache基金会的开源项目，已经成为Hadoop运维系统中的得力助手。
Ambari充分利用了一些已有的优秀开源软件，巧妙地把它们结合起来，使其在分布式环境中做到了集群式服务管理能力、监控能力、展示能力，这些优秀的开源软件有：
（1）、agent端，采用了puppet管理节点。
（2）、在web端，采用ember.js作为前端MVC框架和NodeJS相关工具，用handlebars.js作为页面渲染引擎，在CSS/HTML方面还用了Bootstrap框架。
（3）、在Server端，采用了Jetty、Spring、JAX-RS等。
（4）、同时利用了Ganglia、Nagios的分布式监控能力。
Ambari框架采用的是Server/Client的模式，主要由两部分组成：ambari-agent和ambari-server。ambari依赖其它已经成熟的工具，例如：其ambari-server就依赖python，而ambari-agent还同时依赖ruby，puppet，fecter等工具，还有它也依赖一些监控工具nagios和ganglia用于监控集群状况。其中：
puppet是分布式集群配置管理工具，也是典型的Server/Client模式，能够集中式管理分布式集群的安装配置部署，主要语言是ruby。
facter是用Python写的一个节点资源采集库，用于采集节点的系统信息，例如OS信息，由于ambari-agent 主要是用Python写的，因此用facter可以很好的采集到节点信息。
项目目录介绍
| 目录 |
描述 |
| ambari-server |
Ambari的Server程序，主要管理部署在每个节点上的管理监控程序 |
| Ambari-agent |
部署在监控节点上运行的管理监控程序 |
| Contrib |
自定义第三方库 |
| ambari-web |
Ambari页面UI的代码，作为用户与Ambari server交互的。 |
| ambari-views |
用于扩展Ambari Web UI中的框架 |
| Docs |
文档 |
| ambari-common |
Ambari-server 和Ambari-agent 共用的代码 |
Ambari系统架构
在ambari-server开放的Rest API中分为主要的两大类 API，其中一类为ambari-web提供监控管理服务，另一类用于与ambari-agent交互，接受ambari-agent向ambari-server发送心跳请求。Master模块接受API和Agent Interface的请求，完成ambari-server的集中式管理监控逻辑，而每个agent节点只负责所在节点的状态采集及维护工作。
Ambari-agent内部架构
Ambari-agent是一个无状态的，其功能分两部分：
采集所在节点的信息并且汇总发送心跳发送汇报给ambari-server。
处理ambari-server的执行请求。
因此它有两种队列：
（1）、消息队列Message Queue，或称为ResultQueue。包括节点状态信息（包括注册信息）和执行结果信息，并且汇总后通过心跳发送给ambari-server。
（2）、操作队列ActionQueue。用于接收ambari-server发送过来的状态操作，然后交给执行器调用puppet或Python脚本等模块执行任务。
Ambari-server内部架构
Ÿ Live Cluster State：集群现有状态，各个节点汇报上来的状态信息会更改该状态;
Ÿ Desired State：用户希望该节点所处状态，是用户在页面进行了一系列的操作，需要更改某些服务的状态，这些状态还没有在节点上产生作用;
Ÿ Action State：操作状态，是状态改变时的请求状态，也可以看作是一种中间状态，这种状态可以辅助LiveCluster State向Desired State状态转变。
Ambari-server的Heartbeat Handler模块用于接收各个agent的心跳请求（心跳请求里面主要包含两类信息：节点状态信息和返回的操作结果），把节点状态信息传递给FSM状态机去维护着该节点的状态，并且把返回的操作结果信息返回给Action Manager去做进一步的处理。
Coordinator模块又可以称为API handler，主要在接收WEB端操作请求后，会检查它是否符合要求，stageplanner分解成一组操作，最后提供给ActionManager去完成执行操作。
因此，从上图就可以看出，Ambari-Server的所有状态信息的维护和变更都会记录在数据库中，用户做一些更改服务的操作都会在数据库上做一些相应的记录，同时，agent通过心跳来获得数据库的变更历史。
Ambari-web内部架构
Ambari-web使用了一个流行的前端Embar.js MVC框架实现，Embar.js是一个TodoMVC框架，它涵盖了现今典型的单页面应用（single page application）几乎所有的行为。
使用了nodejs
使用brunch 作为项目的构建管理工具
Brunch ,是一个超快的HTML5构建工具。它有如下功能：
（1）、编译你的脚本、模板、样式、链接它们。
（2）、将脚本和模板封装进common.js/AMD模块里，链接脚本和样式。
（3）、为链接文件生成源地图，复制资源和静态文件。
（4）、通过缩减代码和优化图片来收缩输出，看管你的文件更改。
（5）、并通过控制台和系统提示通知你错误。
Nodejs 是一个基于Chrome JavaScript运行时建立的一个平台，用来方便的搭建快速的易于扩展的网络应用，NodeJS借助事件驱动，非阻塞I/O模型变得轻量和高效，非常适合运行在分布式设备的数据密集型的实时应用。
Ambari-web 目录结构
| 目录或文件 |
描述 |
| app/ |
主要应用程序代码。包括Ember中的view、templates、controllers、models、routes |
| config.coffee |
Brunch应用程序生成器的配置文件 |
| package.json |
Npm包管理配置文件 |
| test/ |
测试文件 |
| vendor/ |
Javascript库和样式表适用第三方库。 |
Ambari-web/app/
| 目录或文件 |
描述 |
| assets/ |
静态文件 |
| controllers/ |
控制器 |
| data/ |
数据 |
| mappers/ |
JSON数据到Client的Ember实体的映射 |
| models |
MVC中的Model |
| routes/ |
路由器 |
| styles |
样式文件 |
| views |
试图文件 |
| templates/ |
页面模板 |
| app.js |
Ember主程序文件 |
| config.js |
配置文件 |
Ambari-server
Ambari-server使用的jetty作为Servlet容器作为内嵌的java服务器，其中相关的代码在server/controller 下的AmbariServer.java中。 其中Session的管理似乎AmbariSessionManager 重写了SessionManager类
（1）、jetty 是一个开源的Servlet容器，它为基于java的web容器，它的API以一组JAR包的形式发布。开发人员可以将Jetty容器实例化成一个对象，可以迅速为一些独立运行的Java应用提供网络和web连接。
（2）、Google Guice 一个google的IOC容器
（3）、Spring
（4）、JAX-RS
Ambari-server依赖于 Ambari-Views 项目
| 包名 |
描述 |
| org.apache.ambari.server.api.services |
对web接口的入口方法，处理/api/v1/* 的请求 |
| org.apache.ambari.server.controller |
对Ambari中cluster的管理处理，如新增host，更新service、删除component等 |
| org.apache.ambari.service.orm.* |
对数据库的操作 |
| org.apache.ambari.server.agent.rest |
处理与Agent的接口 |
| org.apache.ambari.security |
是使用Spring Security来做权限管理 |
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