01-Hadoop-HA-概述：

HA

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）。通过双NameNode消除单点故障

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(活跃)/Standby(备用)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 集群配置

1 环境准备

1. 修改 IP

2. 修改主机名及主机名和 IP 地址的映射

3. 关闭防火墙

4. ssh 免密登录

5. 安装 JDK，配置环境变量等

2 规划集群

配置 Zookeeper 集群

1. 集群规划

在 hadoop102、hadoop103 和 hadoop104 三个节点上部署 Zookeeper。

2. 解压安装

（1）解压 Zookeeper 安装包到/opt/module/目录下

[root@hadoop102 software]$ tar -zxvf zookeeper- 3.4.10.tar.gz -C /opt/module/

（2）在/opt/module/zookeeper-3.4.10/这个目录下创建 zkData mkdir -p zkData

（3）重命名/opt/module/zookeeper-3.4.10/conf 这个目录下的 zoo_sample.cfg 为 zoo.cfg

mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

3. 配置 zoo.cfg 文件

（1）具体配置

dataDir=/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData 

增加如下配置

#######################cluster########################## 
server.2=hadoop102:2888:3888 
server.3=hadoop103:2888:3888 
server.4=hadoop104:2888:3888 

（2）配置参数解读

Server.A=B:C:D。

A 是一个数字，表示这个是第几号服务器；

B 是这个服务器的 IP 地址；

C 是这个服务器与集群中的 Leader 服务器交换信息的端口；

D 是万一集群中的 Leader 服务器挂了，需要一个端口来重新进行选举，选出一个新的

Leader，而这个端口就是用来执行选举时服务器相互通信的端口。

集群模式下配置一个文件 myid，这个文件在 dataDir 目录下，这个文件里面有一个数据

就是 A 的值，Zookeeper 启动时读取此文件，拿到里面的数据与 zoo.cfg 里面的配置信息比

较从而判断到底是哪个 server。

4. 集群操作

（1）在/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData 目录下创建一个 myid 的文件

touch myid

添加 myid 文件，注意一定要在 linux 里面创建，在 notepad++里面很可能乱码

（2）编辑 myid 文件

vi myid

在文件中添加与 server 对应的编号：如 2

（3）拷贝配置好的 zookeeper 到其他机器上 ，或者分发，看zk相关

scp -r zookeeper-3.4.10/ root@hadoop103.atguigu.com:/opt/app/

scp -r zookeeper-3.4.10/ root@hadoop104.atguigu.com:/opt/app/

并分别修改 myid 文件中内容为 3、4

（4）分别启动 zookeeper

[root@hadoop102 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start

[root@hadoop103 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start

[root@hadoop104 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh start

（5）查看状态

[root@hadoop102 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh status

[root@hadoop103 zookeeper-3.4.10]# bin/zkServer.sh status

[root@hadoop104 zookeeper-3.4.5]# bin/zkServer.sh status

手动故障转移配置

修改hdfs-site.xml如下

dfs.nameservicesmyclusterdfs.ha.namenodes.myclusternn1,nn2dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1192.168.1.102:9000dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2192.168.1.103:9000dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1192.168.1.102:50070dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2192.168.1.103:50070dfs.namenode.shared.edits.dirqjournal://192.168.1.102:8485;192.168.1.103:8485;192.168.1.104:8485/myclusterdfs.ha.fencing.methodssshfencedfs.ha.fencing.ssh.private-key-files/root/.ssh/id_rsadfs.journalnode.edits.dir/opt/module/hadoop-3.1.4/data/jndfs.permissions.enablefalsedfs.client.failover.proxy.provider.mycluster               org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider

配置core-site.xml

fs.defaultFShdfs://myclusterhadoop.tmp.dir/opt/module/hadoop-3.1.4/data/tmp

rm -rf data logs

分发 xsync HA/

手动故障转移测试

启用journalnode，因为namenode格式化后产生的image没有地方写。

启动 HDFS-HA 集群

1. 在各个 JournalNode 节点上，输入以下命令启动 journalnode 服务

   [root@hadoop102 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon start journalnode

   [root@hadoop103 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon start journalnode

   [root@hadoop104 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon start journalnode

   

2. 在[nn1]上，对其进行格式化，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

bin/hdfs namenode -bootstrapStandby

4. 启动[nn2]

sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

5.查看 web 页面显示

6. 在[nn1]上，启动所有 datanode

   sbin/hadoop-daemons.sh start datanode

7. 将[nn1]切换为 Active

   bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn1

   

8. 查看是否 Active

   bin/hdfs haadmin -getServiceState nn1

HDFS-HA 自动故障转移工作机制

前面使用命令 hdfs haadmin -failover 手动进行故障转移，在该模式下，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，

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，如图 所示。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（hadoop进程） 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。

配置 HDFS-HA 自动故障转移

1. 具体配置

（1）在 hdfs-site.xml 中增加

dfs.ha.automatic-failover.enabledtrue

（2）在 core-site.xml 文件中增加

		ha.zookeeper.quorum192.168.1.102:2181,192.168.1.103:2181,192.168.1.104:2181

分发

启动zk集群

启动

（1）关闭所有 HDFS 服务：

sbin/stop-dfs.sh

（2）启动 Zookeeper 集群：

bin/zkServer.sh start 

（3）初始化 HA 在 Zookeeper 中状态，启动后查看的zk信息。（bin/zkCli.sh）：

bin/hdfs zkfc -formatZK 

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EJNJ73Z9-1669214516307)(png/1626261008816.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kBtcXw3s-1669214516308)(png/1626260923343.png)]

（4）启动 HDFS 服务：

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

sbin/hadoop-daemon.sh start zkfc

测试原始活跃和备份

干掉102上面的namenode，103变为active

YARN-HA 工作机制

1. 官方文档：

http://hadoop.apache.org/docs/r2.7.2/hadoop-yarn/hadoop-yarn-site/ResourceManagerHA.html

配置 YARN-HA 集群

具体配置yarn-site.xml

	yarn.nodemanager.aux-servicesmapreduce_shuffleyarn.resourcemanager.ha.enabledtrueyarn.resourcemanager.cluster-idcluster-yarn1yarn.resourcemanager.ha.rm-idsrm1,rm2yarn.resourcemanager.hostname.rm1192.168.1.102yarn.resourcemanager.hostname.rm2192.168.1.103 yarn.resourcemanager.zk-address192.168.1.102:2181,192.168.1.103:2181,192.168.1.104:2181 yarn.resourcemanager.recovery.enabledtrue yarn.resourcemanager.store.class org.apache.hadoop.yarn.server.resourcemanager.recovery.ZKRMStateStore

同步更新其他节点的配置信息

启动 hdfs （接上hadoop此处略过，第一次启动需要，非第一次不需要，格式化过程，第一次）

（1）在各个 JournalNode 节点上，输入以下命令启动 journalnode 服务：

sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode

（2）在[nn1]上，对其进行格式化，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：

bin/hdfs namenode -bootstrapStandby

（4）启动[nn2]：

sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

（5）启动所有 DataNode

sbin/hadoop-daemons.sh start datanode

（6）将[nn1]切换为 Active

bin/hdfs haadmin -transitionToActive nn1

启动 YARN

（1）在 hadoop102 中执行：

sbin/start-yarn.sh

（2）在 hadoop103 中执行：

sbin/yarn-daemon.sh start resourcemanager

（3）查看服务状态，如图 3-24 所示

bin/yarn rmadmin -getServiceState rm1

关闭yarn sbin/stop-yarn.sh

关闭hadoop myhadoop.sh stop

关闭zk myzk.sh stop

关闭journalnode

[root@hadoop102 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon stop journalnode

[root@hadoop103 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon stop journalnode

[root@hadoop104 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon stop journalnode

关闭zkfc

h start resourcemanager

（3）查看服务状态，如图 3-24 所示

bin/yarn rmadmin -getServiceState rm1

[外链图片转存中…(img-zEjl14Rj-1669214516313)]

[外链图片转存中…(img-bC1auWrB-1669214516314)]

[外链图片转存中…(img-w1qJKsJC-1669214516314)]

关闭yarn sbin/stop-yarn.sh

关闭hadoop myhadoop.sh stop

关闭zk myzk.sh stop

关闭journalnode

[root@hadoop102 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon stop journalnode

[root@hadoop103 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon stop journalnode

[root@hadoop104 hadoop-3.1.4]# bin/hdfs --daemon stop journalnode

关闭zkfc

[root@hadoop104 hadoop-3.1.4]# sbin/hadoop-daemon.sh stop zkfc