六、HADOOP-HA(zookeeper之后)

一、HDFS的HA

HSFS传统集群只有一个NameNode，当此Manager宕机后，整个集群就宕机了，只有等管理员手动重启修复了NameNode之后，才会恢复。ha使整个集群拥有两个或两个以上的NameNode，其中一个为Active状态，其他的为Standby状态，当Active状态的NameNode宕机后，Standby状态中的一台NameNode会立即切换为Active状态，保证整个集群正常运行

二、HDFS-HA工作要点

1.元数据管理方式需要改变

内存中各自保存一份元数据；
Edits日志只有Active状态的namenode节点可以做写操作；
两个namenode都可以读取edits；
共享的edits放在一个共享存储中管理（qjournal和NFS两个主流实现）；

2.需要一个状态管理功能模块

实现了一个zkfailover，常驻在每一个namenode所在的节点，每一个zkfailover负责监控自己所在namenode节点，利用zk进行状态标识，当需要进行状态切换时，由zkfailover来负责切换，切换时需要防止brain split现象的发生。

3.必须保证两个NameNode之间能够ssh无密码登录

4.隔离（Fence）

即同一时刻仅仅有一个NameNode对外提供服务

三、HDFS-HA自动故障转移工作机制

前面学习了使用命令hdfs haadmin -failover手动进行故障转移，在该模式下，即使现役NameNode已经失效，系统也不会自动从现役NameNode转移到待机NameNode，下面学习如何配置部署HA自动进行故障转移。自动故障转移为HDFS部署增加了两个新组件：ZooKeeper和ZKFailoverController（ZKFC）进程。ZooKeeper是维护少量协调数据，通知客户端这些数据的改变和监视客户端故障的高可用服务。HA的自动故障转移依赖于ZooKeeper的以下功能：
1）故障检测：集群中的每个NameNode在ZooKeeper中维护了一个持久会话，如果机器崩溃，ZooKeeper中的会话将终止，ZooKeeper通知另一个NameNode需要触发故障转移。
2）现役NameNode选择：ZooKeeper提供了一个简单的机制用于唯一的选择一个节点为active状态。如果目前现役NameNode崩溃，另一个节点可能从ZooKeeper获得特殊的排外锁以表明它应该成为现役NameNode。
ZKFC是自动故障转移中的另一个新组件，是ZooKeeper的客户端，也监视和管理NameNode的状态。每个运行NameNode的主机也运行了一个ZKFC进程，ZKFC负责：
1）健康监测：ZKFC使用一个健康检查命令定期地ping与之在相同主机的NameNode，只要该NameNode及时地回复健康状态，ZKFC认为该节点是健康的。如果该节点崩溃，冻结或进入不健康状态，健康监测器标识该节点为非健康的。
2）ZooKeeper会话管理：当本地NameNode是健康的，ZKFC保持一个在ZooKeeper中打开的会话。如果本地NameNode处于active状态，ZKFC也保持一个特殊的znode锁，该锁使用了ZooKeeper对短暂节点的支持，如果会话终止，锁节点将自动删除。
3）基于ZooKeeper的选择：如果本地NameNode是健康的，且ZKFC发现没有其它的节点当前持有znode锁，它将为自己获取该锁。如果成功，则它已经赢得了选择，并负责运行故障转移进程以使它的本地NameNode为active。故障转移进程与前面描述的手动故障转移相似，首先如果必要保护之前的现役NameNode，然后本地NameNode转换为active状态。


HA工作机制

四、 集群配置

1.环境准备

1）修改IP
2）修改主机名及主机名和IP地址的映射
3）关闭防火墙
4）ssh免密登录
5）安装JDK，配置环境变量等

2.规划集群

集群规划

3.配置Zookeeper集群

参考大数据学习之旅-Zookeeper

4.配置HDFS-HA集群

1）官方地址：http://hadoop.apache.org
2）在/opt/module目录下创建一个ha文件夹

mkdir /opt/module/ha

3）解压Hadoop到/opt/module/ha目录下

tar -zxvf hadoop-2.8.4.tar.gz -C /opt/module/ha

4）配置hadoop-env.sh

export JAVA_HOME=/opt/module/jdk1.8.0_212

5）配置core-site.xml
<configuration>
                 <!-- 把两个NameNode）的地址组装成一个集群mycluster -->
                <property>
                        <name>fs.defaultFS</name>
                        <value>hdfs://mycluster</value>
                </property>

                <!-- 指定hadoop运行时产生文件的存储目录 -->
                <property>
                        <name>hadoop.tmp.dir</name>
                        <value>/opt/module/ha/hadoop-2.8.4/data/tmp</value>
                </property>
</configuration>
6）配置hdfs-site.xml
<configuration>
        <!-- 完全分布式集群名称 -->
        <property>
                <name>dfs.nameservices</name>
                <value>mycluster</value>
        </property>

        <!-- 集群中NameNode节点都有哪些 -->
        <property>
                <name>dfs.ha.namenodes.mycluster</name>
                <value>nn1,nn2</value>
        </property>
        <!-- nn1的RPC通信地址 -->
        <property>
                <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1</name>
                <value>bigdata111:9000</value>
        </property>

        <!-- nn2的RPC通信地址 -->
        <property>
                <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name>
                <value>bigdata112:9000</value>
        </property>

        <!-- nn1的http通信地址 -->
        <property>
                <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name>
                <value>bigdata111:50070</value>
        </property>
        <!-- nn2的http通信地址 -->
        <property>
                <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name>
                <value>bigdata112:50070</value>
        </property>

        <!-- 指定NameNode元数据在JournalNode上的存放位置 -->
        <property>
                <name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name>               
 <value>qjournal://bigdata111:8485;bigdata112:8485;bigdata113:8485/mycluster</value>
        </property>

        <!-- 配置隔离机制，即同一时刻只能有一台服务器对外响应 -->
        <property>
                <name>dfs.ha.fencing.methods</name>
                <value>sshfence</value>
        </property>
<!-- 使用隔离机制时需要ssh无秘钥登录-->
        <property>
                <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name>
                <value>/root/.ssh/id_rsa</value>
        </property>

        <!-- 声明journalnode服务器存储目录-->
        <property>
                <name>dfs.journalnode.edits.dir</name>
                <value>/opt/module/ha/hadoop-2.8.4/data/jn</value>
        </property>

        <!-- 关闭权限检查-->
        <property>
                <name>dfs.permissions.enable</name>
                <value>false</value>
        </property>

        <!-- 访问代理类：client，mycluster，active配置失败自动切换实现方式-->
        <property>
                <name>dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster</name>
                <value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider</value>
        </property>
</configuration>
7）配置slaves文件
bigdata111
bigdata112
bigdata113
8）拷贝配置好的hadoop环境到其他节点
scp -r hadoop-2.8.4/ root@bigdata112:/opt/module/ha
scp -r hadoop-2.8.4/ root@bigdata113:/opt/module/ha

5.启动HDFS-HA集群

1）在各个JournalNode节点上，输入以下命令启动journalnode服务

sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode

2）在[nn1]上，对其进行格式化，并启动

bin/hdfs namenode -format
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

3）在[nn2]上，同步nn1的元数据信息

bin/hdfs namenode -bootstrapStandby

4）启动[nn2]

sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

5）查看web页面显示
image.png

image.png
6）启动所有datanode

sbin/hadoop-daemons.sh start datanode

7）将[nn1]切换为Active

bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn1

8）查看是否Active

bin/hdfs haadmin -getServiceState nn1

image.png

6.配置HDFS-HA自动故障转移

（1）在hdfs-site.xml中增加
<property>
    <name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
    <value>true</value>
</property>
（2）在core-site.xml文件中增加
<property>
    <name>ha.zookeeper.quorum</name>
    <value>bigdata111:2181,bigdata112:2181,bigdata113:2181</value>
</property>

Hadoop的ha配置自动故障转移后，杀死active所在的namenode，Standby所在的namenode不会自动切换为active状态。
分析错误：查看zkcf的log日志
发现错误日志：
2019-05-05 03:59:38,306 WARN org.apache.hadoop.ha.SshFenceByTcpPort: PATH=$PATH:/sbin:/usr/sbin fuser -v -k -n tcp 9000 via ssh: bash: fuser: command not found
解决错误：这个原因是Linux系统没有fuser命令
导致在HA进行主备切换是执行fuser失败了
通过yum命令安装：yum -y install psmisc
安装完成再次测试，即可切换成功。

（3）关闭所有HDFS服务：sbin/stop-dfs.sh
（4）启动Zookeeper集群：bin/zkServer.sh start
（5）初始化HA在Zookeeper中状态：bin/hdfs zkfc -formatZK
（6）启动HDFS服务：sbin/start-dfs.sh
image.png

image.png

image.png
（7）在各个NameNode节点上启动DFSZK Failover Controller，先在哪台机器启动，哪个机器的NameNode就是Active NameNode

sbin/hadoop-daemon.sh start zkfc

（8）将Active NameNode进程kill：kill -9 namenode的进程id
（9）将Active NameNode机器断开网络：service network stop

7.配置YARN-HA集群

（1）规划集群
image.png
（2）yarn-site.xml配置
<configuration>

    <property>
        <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
        <value>mapreduce_shuffle</value>
    </property>

    <!--启用resourcemanager ha-->
    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.ha.enabled</name>
        <value>true</value>
    </property>
 
    <!--声明两台resourcemanager的地址-->
    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.cluster-id</name>
        <value>cluster-yarn1</value>
    </property>

    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.ha.rm-ids</name>
        <value>rm1,rm2</value>
    </property>

    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm1</name>
        <value>bigdata111</value>
    </property>

    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name>
        <value>bigdata112</value>
    </property>
 
    <!--指定zookeeper集群的地址--> 
    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.zk-address</name>
        <value>bigdata111:2181,bigdata112:2181,bigdata113:2181</value>
    </property>

    <!--启用自动恢复--> 
    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.recovery.enabled</name>
        <value>true</value>
    </property>
 
    <!--指定resourcemanager的状态信息存储在zookeeper集群--> 
    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.store.class</name>     <value>org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore</value>
</property>

</configuration>
（3）mapred-site.xml配置
<configuration>
    <!-- 指定mr运行在yarn上-->
    <property>
        <name>mapreduce.framework.name</name>
        <value>yarn</value>
    </property>
    <!--历史服务器的地址-->
    <property>
        <name>mapreduce.jobhistory.address</name>
        <value>bigdata111:10020</value>
    </property>
    <!--历史服务器页面的地址-->
    <property>
        <name>mapreduce.jobhistory.webapp.address</name>
        <value>bigdata111:19888</value>
    </property>
</configuration>
（4）启动yarn

在bigdata111上执行：sbin/start-yarn.sh
在bigdata112上执行：sbin/yarn-daemon.sh start resourcemanager

（5）查看服务状态（注意：yarn自动切换需要稍等下大概5到10秒，就切换成功）

bin/yarn rmadmin -getServiceState rm1

image.png

image.png

image.png

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