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Hadoop 高可用 (High Availability) 分為 HDFS 高可用和 YARN 高可用，兩者的實現基本類似，但 HDFS NameNode 對數據存儲及其一致性的要求比 YARN ResourceManger 高得多，所以它的實現也更加復雜，故下面先進行講解：
HDFS 高可用架構如下：
圖片引用自： https://www.edureka.co/blog/how-to-set-up-hadoop-cluster-with-hdfs-high-availability/
HDFS 高可用架構主要由以下組件所構成：
Active NameNode 和 Standby NameNode：兩臺 NameNode 形成互備，一臺處于 Active 狀態，為主 NameNode，另外一臺處于 Standby 狀態，為備 NameNode，只有主 NameNode 才能對外提供讀寫服務。
目前 Hadoop 支持使用 Quorum Journal Manager (QJM) 或 Network File System (NFS) 作為共享的存儲系統，這里以 QJM 集群為例進行說明：Active NameNode 首先把 EditLog 提交到 JournalNode 集群，然后 Standby NameNode 再從 JournalNode 集群定時同步 EditLog，當 Active NameNode 宕機后， Standby NameNode 在確認元數據完全同步之后就可以對外提供服務。
需要說明的是向 JournalNode 集群寫入 EditLog 是遵循 “過半寫入則成功” 的策略，所以你至少要有3個 JournalNode 節點，當然你也可以繼續增加節點數量，但是應該保證節點總數是奇數。同時如果有 2N+1 臺 JournalNode，那么根據過半寫的原則，最多可以容忍有 N 臺 JournalNode 節點掛掉。
NameNode 實現主備切換的流程下圖所示：
HealthMonitor 初始化完成之后會啟動內部的線程來定時調用對應 NameNode 的 HAServiceProtocol RPC 接口的方法，對 NameNode 的健康狀態進行檢測。
HealthMonitor 如果檢測到 NameNode 的健康狀態發生變化，會回調 ZKFailoverController 注冊的相應方法進行處理。
如果 ZKFailoverController 判斷需要進行主備切換，會首先使用 ActiveStandbyElector 來進行自動的主備選舉。
ActiveStandbyElector 與 Zookeeper 進行交互完成自動的主備選舉。
ActiveStandbyElector 在主備選舉完成后，會回調 ZKFailoverController 的相應方法來通知當前的 NameNode 成為主 NameNode 或備 NameNode。
ZKFailoverController 調用對應 NameNode 的 HAServiceProtocol RPC 接口的方法將 NameNode 轉換為 Active 狀態或 Standby 狀態。
YARN ResourceManager 的高可用與 HDFS NameNode 的高可用類似，但是 ResourceManager 不像 NameNode ，沒有那么多的元數據信息需要維護，所以它的狀態信息可以直接寫到 Zookeeper 上，并依賴 Zookeeper 來進行主備選舉。
按照高可用的設計目標：需要保證至少有兩個 NameNode (一主一備) 和 兩個 ResourceManager (一主一備) ，同時為滿足“過半寫入則成功”的原則，需要至少要有3個 JournalNode 節點。這里使用三臺主機進行搭建，集群規劃如下：
下載Hadoop。這里我下載的是CDH版本Hadoop，下載地址為：http://archive.cloudera.com/cdh6/cdh/5/
# tar -zvxf hadoop-2.6.0-cdh6.15.2.tar.gz
4.2 配置環境變量
編輯profile文件：
# vim /etc/profile
增加如下配置：
export HADOOP_HOME=/usr/app/hadoop-2.6.0-cdh6.15.2export PATH=${HADOOP_HOME}/bin:$PATH
執行source命令，使得配置立即生效：
# source /etc/profile進入${HADOOP_HOME}/etc/hadoop目錄下，修改配置文件。各個配置文件內容如下：
1. hadoop-env.sh
# 指定JDK的安裝位置export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201/2. core-site.xml
<configuration> <property> <!-- 指定namenode的hdfs協議文件系統的通信地址 --> <name>fs.defaultFS</name> <value>hdfs://hadoop001:8020</value> </property> <property> <!-- 指定hadoop集群存儲臨時文件的目錄 --> <name>hadoop.tmp.dir</name> <value>/home/hadoop/tmp</value> </property> <property> <!-- ZooKeeper集群的地址 --> <name>ha.zookeeper.quorum</name> <value>hadoop001:2181,hadoop002:2181,hadoop002:2181</value> </property> <property> <!-- ZKFC連接到ZooKeeper超時時長 --> <name>ha.zookeeper.session-timeout.ms</name> <value>10000</value> </property> </configuration>
3. hdfs-site.xml
<configuration> <property> <!-- 指定HDFS副本的數量 --> <name>dfs.replication</name> <value>3</value> </property> <property> <!-- namenode節點數據（即元數據）的存放位置，可以指定多個目錄實現容錯，多個目錄用逗號分隔 --> <name>dfs.namenode.name.dir</name> <value>/home/hadoop/namenode/data</value> </property> <property> <!-- datanode節點數據（即數據塊）的存放位置 --> <name>dfs.datanode.data.dir</name> <value>/home/hadoop/datanode/data</value> </property> <property> <!-- 集群服務的邏輯名稱 --> <name>dfs.nameservices</name> <value>mycluster</value> </property> <property> <!-- NameNode ID列表--> <name>dfs.ha.namenodes.mycluster</name> <value>nn1,nn2</value> </property> <property> <!-- nn1的RPC通信地址 --> <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1</name> <value>hadoop001:8020</value> </property> <property> <!-- nn2的RPC通信地址 --> <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name> <value>hadoop002:8020</value> </property> <property> <!-- nn1的http通信地址 --> <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name> <value>hadoop001:50070</value> </property> <property> <!-- nn2的http通信地址 --> <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name> <value>hadoop002:50070</value> </property> <property> <!-- NameNode元數據在JournalNode上的共享存儲目錄 --> <name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name> <value>qjournal://hadoop001:8485;hadoop002:8485;hadoop003:8485/mycluster</value> </property> <property> <!-- Journal Edit Files的存儲目錄 --> <name>dfs.journalnode.edits.dir</name> <value>/home/hadoop/journalnode/data</value> </property> <property> <!-- 配置隔離機制，確保在任何給定時間只有一個NameNode處于活動狀態 --> <name>dfs.ha.fencing.methods</name> <value>sshfence</value> </property> <property> <!-- 使用sshfence機制時需要ssh免密登錄 --> <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name> <value>/root/.ssh/id_rsa</value> </property> <property> <!-- SSH超時時間 --> <name>dfs.ha.fencing.ssh.connect-timeout</name> <value>30000</value> </property> <property> <!-- 訪問代理類，用于確定當前處于Active狀態的NameNode --> <name>dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster</name> <value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider</value> </property> <property> <!-- 開啟故障自動轉移 --> <name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name> <value>true</value> </property> </configuration>
4. yarn-site.xml
<configuration> <property> <!--配置NodeManager上運行的附屬服務。需要配置成mapreduce_shuffle后才可以在Yarn上運行MapReduce程序。--> <name>yarn.nodemanager.aux-services</name> <value>mapreduce_shuffle</value> </property> <property> <!-- 是否啟用日志聚合(可選) --> <name>yarn.log-aggregation-enable</name> <value>true</value> </property> <property> <!-- 聚合日志的保存時間(可選) --> <name>yarn.log-aggregation.retain-seconds</name> <value>86400</value> </property> <property> <!-- 啟用RM HA --> <name>yarn.resourcemanager.ha.enabled</name> <value>true</value> </property> <property> <!-- RM集群標識 --> <name>yarn.resourcemanager.cluster-id</name> <value>my-yarn-cluster</value> </property> <property> <!-- RM的邏輯ID列表 --> <name>yarn.resourcemanager.ha.rm-ids</name> <value>rm1,rm2</value> </property> <property> <!-- RM1的服務地址 --> <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm1</name> <value>hadoop002</value> </property> <property> <!-- RM2的服務地址 --> <name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name> <value>hadoop003</value> </property> <property> <!-- RM1 Web應用程序的地址 --> <name>yarn.resourcemanager.webapp.address.rm1</name> <value>hadoop002:8088</value> </property> <property> <!-- RM2 Web應用程序的地址 --> <name>yarn.resourcemanager.webapp.address.rm2</name> <value>hadoop003:8088</value> </property> <property> <!-- ZooKeeper集群的地址 --> <name>yarn.resourcemanager.zk-address</name> <value>hadoop001:2181,hadoop002:2181,hadoop003:2181</value> </property> <property> <!-- 啟用自動恢復 --> <name>yarn.resourcemanager.recovery.enabled</name> <value>true</value> </property> <property> <!-- 用于進行持久化存儲的類 --> <name>yarn.resourcemanager.store.class</name> <value>org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore</value> </property> </configuration>
5. mapred-site.xml
<configuration> <property> <!--指定mapreduce作業運行在yarn上--> <name>mapreduce.framework.name</name> <value>yarn</value> </property> </configuration>
5. slaves
配置所有從屬節點的主機名或IP地址，每行一個。所有從屬節點上的DataNode服務和NodeManager服務都會被啟動。
hadoop001
hadoop002
hadoop003
將Hadoop安裝包分發到其他兩臺服務器，分發后建議在這兩臺服務器上也配置一下Hadoop的環境變量。
# 將安裝包分發到hadoop002 scp -r /usr/app/hadoop-2.6.0-cdh6.15.2/ hadoop002:/usr/app/ # 將安裝包分發到hadoop003 scp -r /usr/app/hadoop-2.6.0-cdh6.15.2/ hadoop003:/usr/app/
分別到三臺服務器上啟動ZooKeeper服務：
zkServer.sh start分別到三臺服務器的的${HADOOP_HOME}/sbin目錄下，啟動journalnode進程：
hadoop-daemon.sh start journalnode在hadop001上執行NameNode初始化命令：
hdfs namenode -format
執行初始化命令后，需要將NameNode元數據目錄的內容，復制到其他未格式化的NameNode上。元數據存儲目錄就是我們在hdfs-site.xml中使用dfs.namenode.name.dir屬性指定的目錄。這里我們需要將其復制到hadoop002上：
scp -r /home/hadoop/namenode/data hadoop002:/home/hadoop/namenode/在任意一臺NameNode上使用以下命令來初始化ZooKeeper中的HA狀態：
hdfs zkfc -formatZK進入到hadoop001的${HADOOP_HOME}/sbin目錄下，啟動HDFS。此時hadoop001和hadoop002上的NameNode服務，和三臺服務器上的DataNode服務都會被啟動：
start-dfs.sh進入到hadoop002的${HADOOP_HOME}/sbin目錄下，啟動YARN。此時hadoop002上的ResourceManager服務，和三臺服務器上的NodeManager服務都會被啟動：
start-yarn.sh需要注意的是，這個時候hadoop003上的ResourceManager服務通常是沒有啟動的，需要手動啟動：
yarn-daemon.sh start resourcemanager成功啟動后，每臺服務器上的進程應該如下：
[root@hadoop001 sbin]# jps 4512 DFSZKFailoverController 3714 JournalNode 4114 NameNode 3668 QuorumPeerMain 5012 DataNode 4639 NodeManager [root@hadoop002 sbin]# jps 4499 ResourceManager 4595 NodeManager 3465 QuorumPeerMain 3705 NameNode 3915 DFSZKFailoverController 5211 DataNode 3533 JournalNode [root@hadoop003 sbin]# jps 3491 JournalNode 3942 NodeManager 4102 ResourceManager 4201 DataNode 3435 QuorumPeerMain
HDFS和YARN的端口號分別為50070和8080，界面應該如下：
此時hadoop001上的NameNode處于可用狀態：
而hadoop002上的NameNode則處于備用狀態：
hadoop002上的ResourceManager處于可用狀態：
hadoop003上的ResourceManager則處于備用狀態：
同時界面上也有Journal Manager的相關信息：
上面的集群初次啟動涉及到一些必要初始化操作，所以過程略顯繁瑣。但是集群一旦搭建好后，想要再次啟用它是比較方便的，步驟如下（首選需要確保ZooKeeper集群已經啟動）：
在hadoop001啟動 HDFS，此時會啟動所有與 HDFS 高可用相關的服務，包括 NameNode，DataNode 和 JournalNode：
start-dfs.sh在hadoop002啟動YARN：
start-yarn.sh這個時候hadoop003上的ResourceManager服務通常還是沒有啟動的，需要手動啟動：
yarn-daemon.sh start resourcemanager參考資料
以上搭建步驟主要參考自官方文檔：
HDFS High Availability Using the Quorum Journal ManagerResourceManager High Availability
總結
以上所述是小編給大家介紹的基于 ZooKeeper 搭建 Hadoop 高可用集群 的教程圖解,希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網站的支持！
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