Hadoop3集群高可用搭建
HDFS-HA概述
1）所谓HA（high available），即高可用（7*24小时不中断服务）。
2）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。
3）Hadoop2.0之前，在HDFS集群中NameNode存在单点故障（SPOF）。
4）NameNode主要在以下两个方面影响HDFS集群
NameNode机器发生意外，如宕机，集群将无法使用，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nameNodes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。
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
HDFS-HA自动故障转移工作机制
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。
HDFS-HA规划集群
准备四台虚拟机，按照如下方式分配各节点信息
配置HDFS-HA集群
因为配置文件都在hadoop-3.2.1/etc/hadoop/目录下，所以先进入该目录
进入命令： cd hadoop-3.2.1/etc/hadoop/
配置hadoop-env.sh文件
修改hadoop-env.sh,将文件中配置的HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER配置注释，然后添加HDFS_ZKFC_USER、HDFS_JOURNALNODE_USER两个配置
export HDFS_ZKFC_USER=root
export HDFS_JOURNALNODE_USER=root
配置hdfs-site.xml文件
<property>
<name>dfs.replication</name>
<value>3</value>
</property>
<property>
<name>dfs.namenode.secondary.http-address</name>
<value>node02:9868</value>
</property>
<!--为这个nameservice选择一个逻辑名称，例如“mycluster”，并为这个配置选项的值使用这个逻辑名称。您选择的名称是任意的。它将用于配置并作为集群中绝对HDFS路径的权威组件。-->
<property>
<name>dfs.nameservices</name>
<value>mycluster</value>
</property>
<!--使用逗号分隔的NameNode
id列表进行配置。datanode将使用它来确定集群中的所有namenode。例如，本文使用“mycluster”作为nameservice
ID，并且我们集群规划使用“node01”、“node02”作为namenode的单独ID，可以这样配置:-->
<property>
<name>dfs.ha.namenodes.mycluster</name>
<value>nn1,nn2</value>
</property>
<!--namenode的rpc服务器的监听地址-->
<property>
<name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1</name>
<value>node01:8020</value>
</property>
<property>
<name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name>
<value>node02:8020</value>
</property>
<!--namenode的HTTP服务器的监听地址，与rpc同理只不过端口变为9870-->
<property>
<name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name>
<value>node01:9870</value>
</property>
<property>
<name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name>
<value>node02:9870</value>
</property>
<!--这是配置提供共享编辑存储的journalnode地址的地方，这些地址由活动nameNode写入，由备用nameNode读取，以便与活动nameNode所做的所有文件系统更改保持最新。虽然必须指定几个JournalNode地址，但是应该只配置其中一个uri。URI的形式应该是:qjournal://*host1:port1*;*host2:port2*;*host3:port3*/*journalId*。日志ID是这个名称服务的惟一标识符，它允许一组日志节点为多个联合名称系统提供存储-->
<property>
<name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name>
<value>qjournal://node01:8485;node02:8485;node03:8485/mycluster</value>
</property>
<!--配置故障转移代理类-->
<property>
<name>dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster</name>
<value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider</value>
</property>
<!--隔离方法；确保当前时间点只有一个namenode处于active状态，jurnalnode只允许1个namenode来读写数据，但是也会出现意外的情况，因此需要控制对方机器，进行将自我提升[active]，将对方降级[standby]-->
<property>
<name>dfs.ha.fencing.methods</name>
<value>sshfence</value>
</property>
<property>
<name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name>
<value>/root/.ssh/id_rsa</value>
</property>
<!--journalnode日志存放路径-->
<property>
<name>dfs.journalnode.edits.dir</name>
<value>/hadoopdata/ha/journal</value>
</property>
<property>
<name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
<value>true</value>
</property>
配置core-site.xml文件
修改hadoop.tmp.dir的路劲，以免与完全分布式路径起冲突
<!--注意更改下 hadoop.tmp.dir 的路径，与node的名称【类似一个域名多ip】-->
<property>
<name>fs.defaultFS</name>
<value>hdfs://mycluster</value>
</property>
<property>
<name>hadoop.tmp.dir</name>
<value>/opt/hdata/ha</value>
</property>
<property>
<name>hadoop.http.staticuser.user</name>
<value>root</value>
</property>
<property>
<name>ha.zookeeper.quorum</name>
<value>node02:2181,node03:2181,node04:2181</value>
</property>
配置workers文件
workers文件，里面写上从节点所在的主机名
编辑命令：vi workers
在文件中编写如下内容
node02
node03
node04
文件分发
使用scp命令下发hadoop-3.2.1到node02、node03、node04上
文件分发命令如下：
scp -r hadoop-3.2.1 root@node02:/root
scp -r hadoop-3.2.1 root@node03:/root
scp -r hadoop-3.2.1 root@node04:/root
配置hadoop3环境变量
编辑文件命令：vi /etc/profile
在文件中添加如下红色部分内容
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_60
export HADOOP_HOME=/root/hadoop-3.2.1
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin
/etc/profile文件分发
scp /etc/profile node02:/etc/
scp /etc/profile node03:/etc/
scp /etc/profile node04:/etc/
node02、node03、node4重新加载 /etc/profile文件
source /etc/profile
Zookeeper集群搭建
zookeeper安装在node02、node03、node04三台虚拟机上
将zookeeper-3.4.6.tar.gz安装包上传到node02上
解压安装包
命令：tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz
配置zookeeper环境
编辑文件命令：vi /etc/profile
添加如下红色部分命令
export ZOOKEEPER_HOME=/root/zookeeper-3.4.6
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin:$ZOOKEEPER_HOME/bin
配置zookeeper文件
进入zookeeper配置文件所在目录
进入文件命令：cd zookeeper-3.4.6/conf/
修改命令：mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
编辑zoo.cfg文件
编辑命令：vi zoo.cfg
修改zookeeper文件存储路径
标注zookeeper服务对应的虚拟机以及端口号
文件分发
分发zookeeper到node03、node04上
文件分发命令
scp -r zookeeper-3.4.6 root@node03:/root
scp -r zookeeper-3.4.6 root@node04:/root
分发/etc/profile文件
scp /etc/profile node03:/etc/
scp /etc/profile node04:/etc/
重新加载
source /etc/profile
启动zookeeper集群
在node02、node03、node04上创建zookeeper文件存储路径文件夹/opt/zookeeper
命令：cd /opt/
mkdir zookeeper
由于node02的server编号为1，node03的server编号为2，node04的server编号为3。所以需要在zookeeper目录下新建一个myid文件，然后在改文件中标明序号
命令：echo 1 > /opt/zookeeper/myid
运行zookeeper
命令： zkServer.sh start
查看运行状态
命令： zkServer.sh status
停止zookeeper命令:zkServer.sh stop
HDFS-HA集群启动
1、namenode同步穿透
在node01、node02、node03上启动journalnode
命令：hdfs --daemon start journalnode
在node01上格式化hadoop
格式化命令：hdfs namenode -format
2、将数据同步到node02上
1、在node01上启动namenode节点
启动节点： hadoop-daemon.sh start namenode
2、node02同步数据
同步命令：hdfs namenode -bootstrapStandby
3、在node01上对zookeeper进行格式化
格式化命令：hdfs zkfc -formatZK
4、启动HDFS并访问web-ui
案例1：主节点崩溃
关闭主节点
关闭节点命令：hdfs --daemon stop namenode