今天来给Hadoop的部分收收尾，这是Hadoop系列的最后一篇文章了，因为HA需要用到Zookeeper，所以在讲解了Zookeeper的部分内容后，才重新回过头来看Hadoop的HA部分，关注专栏《破茧成蝶——大数据篇》，查看更多相关的内容~
目录
一、HA概述
HA（High Available），即高可用（7*24小时不中断服务）。实现高可用最关键的策略是消除单点故障。HA严格来说应该分成各个组件的HA机制：HDFS的HA和YARN的HA。Hadoop2.0之前，在HDFS集群中NameNode存在单点故障（SPOF）。NameNode主要在以下两个方面影响HDFS集群：（1）NameNode机器发生意外，如宕机，集群将无法使用，直到管理员重启。（2）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的热备来解决上述问题。如果出现故障，如机器崩溃或机器需要升级维护，这时可通过此种方式将NameNode很快的切换到另外一台机器。
二、HDFS HA
2.1 HDFS HA工作机制
2.1.1 工作要点
1、元数据管理方式需要改变。
（1）内存中各自保存一份元数据；
（2）Edits日志只有Active状态的NameNode节点可以做写操作；
（3）两个NameNode都可以读取Edits；
（4）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。
2.1.2 工作机制
1、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。
2、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。
2.2 HDFS HA配置
2.2.1 环境准备
包括：修改IP，更改主机名、主机映射，关闭防火墙，关闭安全子系统，配置免秘钥登录，安装JDK配置环境变量等等。这些在前文中都有说道，在这就不再赘述了，可以参考《二、Linux下搭建Hadoop的运行环境》。
2.2.2 集群节点规划
| master |
slave01 |
slave02 |
| NameNode |
NameNode |
|
| JournalNode |
JournalNode |
JournalNode |
| DataNode |
DataNode |
DataNode |
| ZK |
ZK |
ZK |
|
|
ResourceManager |
|
| NodeManager |
NodeManager |
NodeManager |
2.2.3 配置Zookeeper集群
步骤同《二、Linux安装Zookeeper》中分布式安装Zookeeper的步骤。
2.2.4 配置HDFS HA
1、首先在/opt/modules目录下新建ha目录，并将hadoop-2.7.2目录拷贝到ha目录下：
2、在hadoop-env.sh中配置JAVA_HOME：
3、配置core-site.xml文件
<configuration>
<!-- 把两个NameNode的地址组装成一个集群namenodecluster -->
<property>
<name>fs.defaultFS</name>
<value>hdfs://namenodecluster</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/modules/ha/hadoop-2.7.2/data/tmp</value>
</property>
</configuration>
4、配置hdfs-site.xml文件
<configuration>
<!-- 完全分布式集群名称 -->
<property>
<name>dfs.nameservices</name>
<value>namenodecluster</value>
</property>
<!-- 集群中NameNode节点都有哪些 -->
<property>
<name>dfs.ha.namenodes.namenodecluster</name>
<value>nn1,nn2</value>
</property>
<!-- nn1的RPC通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.rpc-address.namenodecluster.nn1</name>
<value>master:9000</value>
</property>
<!-- nn2的RPC通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.rpc-address.namenodecluster.nn2</name>
<value>slave01:9000</value>
</property>
<!-- nn1的http通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.http-address.namenodecluster.nn1</name>
<value>master:50070</value>
</property>
<!-- nn2的http通信地址 -->
<property>
<name>dfs.namenode.http-address.namenodecluster.nn2</name>
<value>slave01:50070</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;slave01:8485;slave02:8485/namenodecluster</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/modules/ha/hadoop-2.7.2/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>5、将设置好的文件分发到其他节点
xsync /opt/modules/ha2.2.5 启动HDFS HA集群
1、首先启动journalnode服务：
sbin/hadoop-daemons.sh start journalnode
2、在nn1上格式化NameNode并启动：
bin/hdfs namenode -format
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
3、在nn2上同步nn1的元数据信息并启动，这里需要注意的是：NameNode只能格式化一次！
bin/hdfs namenode -bootstrapStandby
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode4、浏览器访问进行测试
5、在nn1上启动所有的DataNode
sbin/hadoop-daemons.sh start datanode6、将nn1的NameNode更改为Active
bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn1再次刷新浏览器：
也可以使用命令查看nn1是否为Active：
bin/hdfs haadmin -getServiceState nn1
2.2.6 配置自动故障转移
1、修改hdfs-site.xml配置文件，在下方添加如下内容：
<property>
<name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
<value>true</value>
</property>2、在core-site.xml文件中增加如下内容：
<property>
<name>ha.zookeeper.quorum</name>
<value>master:2181,slave01:2181,slave02:2181</value>
</property>配置完之后别忘了将修改的文件分发到其余的机器。
3、 删除目录下的data和logs文件。
rm -rf ./data ./logs
4、启动服务
（1）首先启动Zookeeper集群和journalnode服务。
bin/zkServer.sh start
sbin/hadoop-daemons.sh start journalnode（2）格式化NameNode，同样的，只在一台机器上格式化即可。
bin/hdfs namenode -format（3）初始化HA在Zookeeper中状态，值得注意的是，只需要在其中一台机器上执行就可以了。
bin/hdfs zkfc -formatZK
此处，相当于在Zookeeper中新建了一个Node，如下所示：
（4）启动HDFS服务
sbin/start-dfs.sh（5）在nn2上执行如下命令同步nn1的元数据信息
bin/hdfs namenode -bootstrapStandby（6）单独启动nn2的NameNode
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode5、测试验证
目前，是master节点的NameNode处于Active的状态，现在我们手动杀死master节点的NameNode，发现slave01节点上的NameNode自动的由Standby转换为Active。
三、Yarn HA
3.1 规划集群
| hadoop102 |
hadoop103 |
hadoop104 |
| NameNode |
NameNode |
|
| JournalNode |
JournalNode |
JournalNode |
| DataNode |
DataNode |
DataNode |
| ZK |
ZK |
ZK |
| ResourceManager |
ResourceManager |
|
| NodeManager |
NodeManager |
NodeManager |
3.2 配置Yarn HA
1、在yarn-site.xml中添加如下配置
<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>master</value>
</property>
<property>
<name>yarn.resourcemanager.hostname.rm2</name>
<value>slave01</value>
</property>
<!--指定zookeeper集群的地址-->
<property>
<name>yarn.resourcemanager.zk-address</name>
<value>master:2181,slave01:2181,slave02:2181</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>2、将修改的内容同步到其余各个节点。
3、启动服务
（1）启动Zookeeper
bin/zkServer.sh start（2）启动hdfs相关服务
sbin/start-dfs.sh（3）启动yarn服务
sbin/start-yarn.sh
此时，需要去另外一条机器上启动ResourceManager。
sbin/yarn-daemon.sh start resourcemanager4、查看状态
bin/yarn rmadmin -getServiceState rm1
通过页面访问，不管输入的是master还是slave01，都会跳转到active状态的节点上，这里是master：
本文到此也就结束了，你们在此过程中存在什么问题，欢迎留言，让我看看你们都遇到了什么问题~