1 概述
- HA（high available），即高可用（24h不中断服务）
- 实现高可用最关键的策略是消除单点故障。HA严格来说是应该分成各个组件的HA机制
- hadoop2.0之前，在HDFS集群中NamNode存在单点故障（SPOF）
- NameNode主要存在以下两个方敏影响HDFS集群。
- NameNode机器发生意外，如宕机，集群无法使用，直到管理员重启。
- NameNode机器需要升级，包括软件，硬件升级，此时集群也将无法使用。
HDFS HA功能通过配置Active/Standby两个nameNode实现在集群中对NameNode的热备份来解决上述问题。如果机器出现故障，这是可通过此种方式将NameNode很快切换到另一台机器。
2 HDFS-HA工作机制
通过双NameNode消除单点故障
2.1 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Edit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进行状态表示，当需要进行装填切换时，由zkfaiover来负责切换，切换时需要防止brain split想想发生。
3、必须保证两个 NameNode 之间能欧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。
2.2 HDFS 自动故障转移工作
通过命令 hdfs haadmin -failover 进行手动故障转移的模式下，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，因而下面介绍自动故障转移。
自动故障颛臾为HDFS部署增加了两个新组件：
- ZooKeeper进程
- ZKFailoverController(ZKFC)进程
其中ZK负责维护少量协调数据，通知客户端这些数据的改变和客户端故障的高可用服务。HA的自动故障转移依赖于ZK以下功能：
1、故障检测
集群中每个 NameNode 在Zookeeper 中维护了一个持久回话，如果机器崩溃，ZK中的会话将终止，ZK通知另一个NameNode需要除法故障转移。
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 ZK获得特殊的排外锁，以表名它应该称为现役 NameNode。
ZKFC是自动故障转移中的另一个新组建，是ZK的客户端，也监视和管理 NameNode的装填
3、健康检测
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，健康检测器标识该节点为非健康的。
4、ZooKeeper会话管理
当本地NameNode是将康的，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对对该节点的支持，如果会话终止，锁节点将自动删除。
5、基于 ZooKeeper的选择
如果本地 NameNode是健康的，且ZKFC发现没有其他节点持有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付账转移相似，首先如果必要保护之前的嫌疑NameNode，然后本地NameNode转换为Active状态。
3 HDFS-HA集群配置
3.1 环境准备
-
映射主机ip、 安装jdk、ssh免密、防火墙（按具体情况配置，安全第一）
-
搭建 ZooKeeper集群
3.2 搭建ZooKeeper集群
详细请阅读ZK秘籍8.2节：古传送阵
启动
$ZK_HOME/bin/zkServer.sh start $ZK_HOME/conf/zoo.cfg
3.3 配置 HDFS-HA集群
3.3.1 配置环境
# hadoop-HA
export $HADOOP_HA_HOME=/usr/local/hadoop-HA/hadoop-2.8.4
export PATH=$PATH:$HADOOP_HA_HOME/bin:$HADOOP_HA_HOME/sbin
# hadoop
#export HADOOP_HOME=/usr/local/hadoop-2.8.4
#export PATH=$PATH:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin
vim $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/hadoop-env.sh
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_151
export HADOOP_CONF_DIR=/usr/local/hadoop-HA/hadoop-2.8.4/etc/hadoop
scp -r $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/hadoop-env.sh root@slave1:$HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/
scp -r $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/hadoop-env.sh root@slave2:$HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/
3.3.2 配置core-site.xml
mkdir /usr/local/hadoop-HA/data
vim $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/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>/usr/local/hadoop-HA/data</value>
</property>
</configuration>
3.3.3 配置 hdfs-site.xml
NameNode：master、slave1
DataNode：master、slave1、slave2
mkdir /usr/local/hadoop-HA/data/jn
vim $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/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>master:9000</value>
</property>
<!-- nn2的 RPC通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name>
<value>slave1:9000</value>
</property>
<!-- nn1的 http 通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name>
<value>master:50070</value>
</property>
<!-- nn2的 http 通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name>
<value>slave1:50070</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://master:8485;slave1:8485;slave2:8485/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>~/.ssh/id_rsa</value>
</property>
<!-- 声明 journalnode 服务器存储目录-->
<property>
<name>dfs.journalnode.edits.dir</name>
<value>/usr/local/hadoop-HA/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>
配置发送到其他机器
scp -r /usr/local/hadoop-HA/ root@slave1:/usr/local/
scp -r /usr/local/hadoop-HA/ root@slave2:/usr/local/
3.3.4 启动 HDFS-HA集群
在各个JournalNode节点商，输入以下命令启动journalnode服务
1、在各个 JournalNode 节点上，输入以下命令启动 journalnode 服务
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode
2、在[nn1]上，对其进行格式化，并启动
# 格式化
$HADOOP_HA_HOME/bin/hdfs namenode -format
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
3、在[nn2]上，同步nn1的元数据信息
$HADOOP_HA_HOME/bin/hdfs namenode -bootstrapStandby
4、启动[nn2]
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
5、查看web页面（此时2个NameNode均为standby状态）
http://192.168.56.20:50070
http://192.168.56.21:50070
6、在 [nn1] 上，启动所有 datanode
# 配置节点域名
vim $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/slaves
master
slave1
slave2
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemons.sh start datanode
7、将 [nn1] 切换为 Active
$HADOOP_HA_HOME/bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn1
8、查看是否Active
$HADOOP_HA_HOME/bin/hdfs haadmin -getServiceState nn1
3.3.5 配置 HDFS-HA自动故障转移
1 具体配置
在hdfs-site.xml 增加
vim $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/hdfs-site.xml
<!-- 配置 HDFS-HA自动故障转移 -->
<property>
<name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
<value>true</value>
</property>
在core-site.xml 增加
vim $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/core-site.xml
<!-- 配置 HDFS-HA自动故障转移 -->
<property>
<name>ha.zookeeper.quorum</name>
<value>master:2181,slave1:2181,slave2:2181</value>
</property>
2 同步配置
scp -r $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/hdfs-site.xml root@slave1:$HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/
scp -r $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/core-site.xml root@slave1:$HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/
3 启动
1、关闭所有 HDFS服务
$HADOOP_HA_HOME/sbin/stop-dfs.sh
2、启动 ZooKeeper集群
$ZK_HOME/bin/zkServer.sh start $ZK_HOME/conf/zoo.cfg
3、初始化 HA 在 ZooKeeper 中状态(NameNode节点)
$HADOOP_HA_HOME/bin/hdfs zkfc -formatZK
4、启动 HDFS 服务
$HADOOP_HA_HOME/sbin/start-dfs.sh
5、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
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemon.sh start zkfc
4 验证
1、将 Active NameNode 进程 kill
kill -9 (namenode进程id)
2、恢复NameNode
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
5 其他处理
1、Standby所在的namenode不会自动切换为active状态。
检查服务器时间是否同步，同步需要在root用户下。
hdfs namenode -initializeSharedEdits
3.4 YARN-HA配置
工作机制
3.4.1 yarn-site.xml
vim $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/yarn-site.xml
<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>master</value>
</property>
<property>
<name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name>
<value>slave1</value>
</property>
<!--指定 zookeeper 集群的地址-->
<property>
<name>yarn.resourcemanager.zk-address</name>
<value>master:2181,slave1:2181,slave2:2181</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>
同步更新其他节点的配置信息
scp -r $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/yarn-site.xml root@slave1:$HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/
scp -r $HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/yarn-site.xml root@slave2:$HADOOP_HA_HOME/etc/hadoop/
3.4.2 启动hdfs
1、关闭所有 HDFS服务
$HADOOP_HA_HOME/sbin/stop-dfs.sh
1、在各个 JournalNode节点上，输入以下命令启动 journalnode服务：
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode
2、在 [nn1] 上，对其进行格式化，并启动
$HADOOP_HA_HOME/bin/hdfs namenode -format
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
3、在 [nn2] 上，同步 nn1 的元数据信息
$HADOOP_HA_HOME/bin/hdfs namenode -bootstrapStandby
4、启动 [nn2]
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
5、启动所有 DataNode
$HADOOP_HA_HOME/sbin/hadoop-daemons.sh start datanode
6、将 [nn1]切换为 Active
$HADOOP_HA_HOME/bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn1
3.4.3 启动 YARN
进程：ResourceManager、NodeManager、NodeManager
$HADOOP_HA_HOME/sbin/start-yarn.sh
slave2执行（非NameNode节点）
$HADOOP_HA_HOME/sbin/yarn-daemon.sh start resourcemanager
3、查看服务状态
$HADOOP_HA_HOME/bin/yarn rmadmin -getServiceState rm1
3.5 查看集群
http://192.168.56.20:8088/cluster
报错处理
重新格式化
1、查看hdfs-site.xml：
<!-- 指定 hadoop运行时产生文件的存储目录 -->
<property>
<name>hadoop.tmp.dir</name>
<value>/usr/local/hadoop-HA/data</value>
</property>
将 dfs.name.dir所指定的目录删除、dfs.data.dir所指定的目录删除
rm -rf /usr/local/hadoop-HA/data/dfs/name/*
rm -rf /usr/local/hadoop-HA/data/dfs/data/*
2、查看core-site.xml：
<property>
<name>hadoop.tmp.dir</name>
<value>/usr/local/hadoop-HA/data</value>
<description>namenode上本地的hadoop临时文件夹</description>
</property>
将Hadoop.tmp.dir所指定的目录删除。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-428790.html
rm -rf /usr/local/hadoop-HA/data/jn/*
致谢：
感谢尚硅谷教程文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-428790.html
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