记Hadoop HA高可用性分布式集群搭建过程

    为完成毕业设计中并行算法测试，在学习后，自己在虚拟机搭建了一个基于Hadoop的分布式集群，在这里做个记录，菜鸟首次写博客，已深夜，下面直接进入主题：

规划与说明

   在hadoop集群中通常由两个NameNode组成，一个处于active状态，另一个处于standby状态。Active NameNode对外提供服务，而Standby NameNode则不对外提供服务，仅同步active namenode的状态，以便能够在它失败时快速进行切换。两个ResourceManager，同NameNode一样，一个主一个备。这里使用简单的QJM作为HDFS HA的解决方案。在该方案中，主备NameNode之间通过一组JournalNode同步元数据信息，一条数据只要成功写入多数JournalNode即认为写入成功，通常配置奇数个JournalNode。这里还配置了一个zookeeper集群，用于ZKFC（DFSZKFailoverController）故障转移，当Active NameNode挂掉了，会自动切换Standby NameNode为standby状态。
         把namenode和resourcemanager分开是因为性能问题，因为他们都要占用大量资源，所以把他们分开了，他们分开了就要分别在不同的机器上启动。

本次集群搭建规划有六个节点，安装软件及每个节点运行进程规划如下表所示：

Hadoop搭建前Linux环境准备

1. 这里只配置kxj01主机，其他主机过程一样。
   1.0 修改VMWare与Windows在同一网段：本次都修改为192.168.8.0，为了能上网，选择联网方式为NAT。
   1.1修改主机名
   命令：vim /etc/sysconfig/network
   内容：
   NETWORKING=yes
   HOSTNAME=kxj01 #修改主机名为kxj01

   1.2修改IP
   两种方式：
   第一种：通过Linux图形界面进行修改（手残党强烈推荐）
   进入Linux图形界面 -> 右键点击右上方的两个小电脑 -> 点击Edit connections -> 选中当前网络System eth0 -> 点击edit按钮 -> 选择IPv4 -> method选择为manual -> 点击add按钮 -> 添加IP：192.168.8.101 子网掩码：255.255.255.0 网关：192.168.8.1 -> apply

   第二种：修改配置文件方式（屌丝程序猿专用）
       命令：vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
       内容：
       DEVICE="eth0"
       BOOTPROTO="static"               #修改为static，不变
       HWADDR="00:0C:29:3C:BF:E2"
       IPV6INIT="yes"
       NM_CONTROLLED="yes"
       ONBOOT="yes"
       TYPE="Ethernet"
       UUID="ce22eeca-ecde-4536-8cc2-ef0dc36d4a8c"
       IPADDR="192.168.8.101"           #添加IP
       NETMASK="255.255.255.0"          #添加子网掩码
       GATEWAY="192.168.8.1"            #网关
       NDS1="8.8.8.8"
       DNS2="8.8.4.4"

   1.3修改主机名和IP的映射关系
   命令：vim /etc/hosts

   内容（IP（tab或者空格）主机名）：192.168.8.101    kxj01

   1.4为了方便，关闭防火墙

   #查看防火墙状态
   service iptables status
   #关闭防火墙
   service iptables stop
   #查看防火墙开机启动状态
   chkconfig iptables --list
   #关闭防火墙开机启动
   chkconfig iptables off

   1.5重启Linux
   reboot

2. 安装JDK，其他主机安装过程一样，也可通过ssh方式直接复制过去。
   2.1上传，可以用Putty等工具，也可以直接下载安装，本次全部软件都是已下载好，所以采用从Windows上传方式。
   2.2解压jdk
   创建一个文件夹kxj，专门存放本次需要安装的软件和一些数据，你可以放到/usr/下。将JDK解压到/kxj/java目录下
   tar -zxvf jdk-8u171-linux-i586.tar.gz -C /kxj/java/
   2.3将java添加到环境变量中

   vim /etc/profile
   #在文件最后添加
   export JAVA_HOME=/kxj/java/jdk1.8.0_171
   export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
   
   #更新配置文件，否则不会立即生效
   source /etc/profile

   开始集群搭建

   1.安装配置zooekeeper集群
   1.1上传解压
   tar -zxvf zookeeper-3.4.5.tar.gz -C /kxj/
   1.2修改配置文件zoo.cfg
   cd /kxj/zookeeper-3.4.5/conf/

       将原有文件重命名：
       mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
   
       vim zoo.cfg
       修改其中一行内容：
       dataDir=/kxj/zookeeper-3.4.5/tmp
       在文件最后新增三行：
       server.1=kxj04:2888:3888
       server.2=kxj05:2888:3888
       server.3=kxj06:2888:3888
   
       然后创建一个tmp文件夹
       mkdir /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp
       再创建一个空文件
       touch /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid
       最后向该文件写入ID（可用vi命令修改）
       echo 1 > /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid
   1.3将配置好的zookeeper拷贝到其他节点(首先分别在kxj05、kxj06根目录下创建一个kxj目录：mkdir /kxj，注意是scp)
   
       scp -r /kxj/zookeeper-3.4.5/ kxj05:/kxj/
       scp -r /kxj/zookeeper-3.4.5/ kxj06:/kxj/
   
       注意：修改kxj05、kxj06主机对应的/kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid文件内容
       kxj05：
           echo 2 > /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid
       kxj06：
           echo 3 > /kxj/zookeeper-3.4.5/tmp/myid

2.安装配置hadoop集群
2.1解压
tar -zxvf hadoop-2.4.1.tar.gz -C /kxj/
2.2配置HDFS
将hadoop添加到环境变量中
vim /etc/profile
修改内容
export JAVA_HOME=/kxj/java/jdk1.8.0_171
export HADOOP_HOME=/kxj/hadoop-2.4.1
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$HADOOP_HOME/bin
#更新配置文件，使其立即生效
source /etc/profile

        hadoop2.0的配置文件全部在$HADOOP_HOME/etc/hadoop下
cd /kxj/hadoop-2.4.1/etc/hadoop
2.2.1修改hadoop-env.sh
export JAVA_HOME=/kxj/java/jdk1.8.0_171
2.2.2修改core-site.xml
<configuration>
<!-- 指定hdfs的nameservice为ns1 -->
<property>
<name>fs.defaultFS</name>
<value>hdfs://ns1</value>
</property>
<!-- 指定hadoop临时目录 -->
<property>
<name>hadoop.tmp.dir</name>
<value>/kxj/hadoop-2.4.1/tmp</value>
</property>
<!-- 指定zookeeper地址 -->
<property>
<name>ha.zookeeper.quorum</name>
<value>kxj04:2181,kxj05:2181,kxj06:2181</value>
</property>
</configuration>
2.2.3修改hdfs-site.xml
<configuration>
<!--指定hdfs的nameservice为ns1，需要和core-site.xml中的保持一致 -->
<property>
<name>dfs.nameservices</name>
<value>ns1</value>
</property>
<!-- ns1下面有两个NameNode，分别是nn1，nn2 -->
<property>
<name>dfs.ha.namenodes.ns1</name>
<value>nn1,nn2</value>
</property>
<!-- nn1的RPC通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.rpc-address.ns1.nn1</name>
<value>kxj01:9000</value>
</property>
<!-- nn1的http通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.http-address.ns1.nn1</name>
<value>kxj01:50070</value>
</property>
<!-- nn2的RPC通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.rpc-address.ns1.nn2</name>
<value>kxj02:9000</value>
</property>
<!-- nn2的http通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.http-address.ns1.nn2</name>
<value>kxj02:50070</value>
</property>
<!-- 指定NameNode的元数据在JournalNode上的存放位置 -->
<property>
<name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name>
<value>qjournal://kxj04:8485;kxj05:8485;kxj06:8485/ns1</value>
</property>
<!-- 指定JournalNode在本地磁盘存放数据的位置 -->
<property>
<name>dfs.journalnode.edits.dir</name>
<value>/kxj/hadoop-2.4.1/journal</value>
</property>
<!-- 开启NameNode失败自动切换 -->
<property>
<name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
<value>true</value>
</property>
<!-- 配置失败自动切换实现方式 -->
<property>
<name>dfs.client.failover.proxy.provider.ns1</name>
<value> org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider
</value>
</property>
<!-- 配置隔离机制方法，多个机制用换行分割，即每个机制暂用一行-->
<property>
<name>dfs.ha.fencing.methods</name>
<value>
sshfence
shell(/bin/true)
</value>
</property>
<!-- 使用sshfence隔离机制时需要ssh免登陆 -->
<property>
<name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name>
<value>/root/.ssh/id_rsa</value>
</property>
<!-- 配置sshfence隔离机制超时时间 -->
<property>
<name>dfs.ha.fencing.ssh.connect-timeout</name>
<value>30000</value>
</property>
</configuration>
2.2.4修改mapred-site.xml
<configuration>
<!-- 指定mr框架为yarn方式 -->
<property>
<name>vix.mapreduce.framework.name</name>
<value>yarn</value>
</property>
</configuration>    
2.2.5修改yarn-site.xml
<configuration>
<!-- 开启RM高可靠功能 -->
<property>
<name>yarn.resourcemanager.ha.enabled</name>
<value>true</value>
</property>
<!-- 指定RM的cluster id -->
<property>
<name>yarn.resourcemanager.cluster-id</name>
<value>yrc</value>
</property>
<!-- 指定RM的名字 -->
<property>
<name>yarn.resourcemanager.ha.rm-ids</name>
<value>rm1,rm2</value>
</property>
<!-- 分别指定RM的地址 -->
<property>
<name>yarn.resourcemanager.hostname.rm1</name>
<value>kxj03</value>
</property>
<property>
<name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name>
<value>kxj04</value>
</property>
<!-- 指定zk集群地址 -->
<property>
<name>yarn.resourcemanager.zk-address</name>
<value>kxj04:2181,kxj05:2181,kxj06:2181</value>
</property>
<!-- 指定nodemanager启动时加载server的方式为shuffle server -->
<property>
<name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
<value>mapreduce_shuffle</value>
</property>
<!-- 指定resourcemanager监听地址  -->
<property>
<name>vix.yarn.resourcemanager.address.rm1</name>
<value>kxj03:18040</value>
</property>
<property>
<name>vix.yarn.resourcemanager.scheduler.address.rm1</name>
<value>kxj03:18030</value>
</property>
<property>
<name>vix.yarn.resourcemanager.address.rm2</name>
<value>kxj04:18040</value>
</property>
<property>
<name>vix.yarn.resourcemanager.scheduler.address.rm2</name>
<value>kxj04:18030</value>
</property>
</configuration>
2.2.6修改slaves，slaves是指定子节点的位置，因为要在kxj01上启动HDFS、在kxj03启动yarn，所以kxj01上的slaves文件指定的是datanode的位置，kxj03上的slaves文件指定的是nodemanager的位置，添加内容：
kxj04
kxj05
kxj06
2.2.7配置免密码登陆
首先要配置kxj01到kxj02、kxj03、kxj04、kxj05、kxj06的免密码登陆
在kxj01上生产一对钥匙
ssh-keygen -t rsa
将公钥拷贝到其他节点，包括自己
ssh-copy-id kxj01
ssh-copy-id kxj02
ssh-copy-id kxj03
ssh-copy-id kxj04
ssh-copy-id kxj05
ssh-copy-id kxj06
配置kxj03到kxj04、kxj05、kxj06的免密码登陆
在kxj03上生产一对钥匙
ssh-keygen -t rsa
将公钥拷贝到其他节点
ssh-copy-id kxj04
ssh-copy-id kxj05
ssh-copy-id kxj06
两个namenode之间要配置ssh免密码登陆，配置kxj02到kxj01的免登陆
在kxj02上生产一对钥匙，并拷贝到kxj01
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id kxj01
两个ResourceManager之间要配置ssh免密码登陆，配置kxj04到kxj03、kxj05、kxj06的免登陆
在kxj04上生产一对钥匙
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id kxj03
ssh-copy-id kxj04
ssh-copy-id kxj05
ssh-copy-id kxj06               
2.4将配置好的hadoop拷贝到其他节点
scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj02:/kxj/
scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj03:/kxj/          
scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj04:/kxj/          
scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj05:/kxj/
scp -r /kxj/hadoop-2.4.1/ root@kxj06:/kxj/
2.5在节点kxj04、kxj05、kxj06启动zookeeper集群
cd /kxj/zookeeper-3.4.5/bin/
./zkServer.sh start
都启动后查看状态：一个leader，两个follower
./zkServer.sh status
2.6启动journalnode（在kxj01上启动所有journalnode）
cd /kxj/hadoop-2.4.1
sbin/hadoop-daemons.sh start journalnode
ps命令查看进程，kxj04、kxj05、kxj06上多了JournalNode进程
2.7格式化HDFS
在kxj01上执行命令:
hdfs namenode -format
格式化后会在根据core-site.xml中的hadoop.tmp.dir配置生成个文件，这里我配置的是/kxj/hadoop-2.4.1/tmp，然后将/kxj/hadoop-2.4.1/tmp拷贝到kxj02的/kxj/hadoop-2.4.1/下：
scp -r tmp/ kxj02:/kxj/hadoop-2.4.1/
2.8格式化ZK(在kxj01上执行即可)
hdfs zkfc -formatZK
2.9启动HDFS(在kxj01上执行)
sbin/start-dfs.sh
2.10启动YARN
在kxj03上执行start-yarn.sh：
sbin/start-yarn.sh
在kxj04上执行单独启动命令：
sbin/yarn-daemon.sh start ResourceManager
到此，hadoop2.4.1配置完毕，可以统过浏览器访问（图片界面略）:
http://192.168.8.101:50070
NameNode 'kxj01:9000' (active)
http://192.168.8.102:50070
NameNode 'kxj02:9000' (standby)
YARN ResourceManager查看
http://192.168.8.103:8088 (active)
http://192.168.8.104:8088 (standby 状态，不会进入页面，提示后跳转到103界面)
验证HDFS HA
首先向hdfs上传一个文件，然后查看：
hadoop fs -put /etc/profile /profile
hadoop fs -ls /
然后再kill掉active的NameNode：
kill -9 进程号
通过浏览器访问：http://192.168.8.102:50070
NameNode 'kxj02:9000' (active)
此时kxj02上的NameNode变成了active
在执行命令：
hadoop fs -ls /
-rw-r--r--   3 root supergroup       1926 2018-05-31 15:36 /profile
刚才上传的文件依然存在！！！
手动启动那个挂掉的NameNode
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
通过浏览器访问：http://192.168.8.101:50070
NameNode 'kxj01:9000' (standby)
验证YARN：
运行一下hadoop提供的单词统计程序（或者计算PI程序）：
hadoop jar hadoop-mapreduce-examples-2.2.0.jar wordcount /profile /out
到此，一个高可用的Hadoop集群已搭建完成，后续会继续搭建一些其他组件，谢谢！