0661-6.2.0-Hadoop数据备份与恢复

作者：汪汝庆

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文档编写目的

在Hadoop集群中，数据文件是以Block的方式存储在HDFS上，而HDFS上数据的名称，副本存储的地址等都是通过NameNode上的元数据来保存的。Hive的数据库和表的数据也是保存在HDFS中，而Hive的元数据metastore则保存在关系型数据库中。这些文件和数据如果丢失或者损坏，都会导致相应的服务不可用，Hadoop集群可以启用某些组件和服务的高可用或者备份，来应对可能出现数据损坏问题。但是在集群需要迁移，集群需要扩容或者缩容，或者其他情况，集群可能会面对数据安全风险的时候，我们可以通过主动备份这些数据，来保证数据安全。本文主要讲述如何备份NameNode元数据，如何备份MariaDB元数据库，如何备份HDFS中的数据，以及如何从这些备份中恢复。

• 测试环境

1.RedHat7.2

2.CDH6.2.0

3.使用root进行操作

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NameNode元数据

1.NameNode元数据备份

备份元数据之前，我们首先要确保元数据同步到集群最新的状态。

这里我们先进入安全模式，安全模式下会禁止HDFS的写操作。这样可以避免在保存元数据的时候，HDFS上进行数据的写操作，导致数据不一致的情况出现。

进入安全模式[root@cdh01 ~]# sudo -u hdfs hdfs dfsadmin -safemode enter保存最新的fsimage到磁盘并且重置edits[root@cdh01 ~]# sudo -u hdfs hdfs dfsadmin -saveNamespace

我们把更新后的NameNode元数据信息复制到磁盘的其他位置，任意选择一个NameNode里面的文件复制就可以，这里新建一个目录nnbak，把数据复制到这里来

[root@cdh01 ~]# cp -r /dfs/nn/* ./nnbak/

现在我们已经备份成功。

2.NameNode元数据恢复

在恢复NameNode元数据之前，我们先来模拟NameNode故障的情况。

前面进入了安全模式，我们先退出安全模式。然后删除掉两个NameNode节点上的元数据，测试集群配置的目录地址都为/dfs/nn

退出安全模式

[root@cdh01 nnbak]# sudo -u hdfs hdfs dfsadmin -safemode leave

然后删除两个节点上的NameNode元数据。这里用移动到其他目录来代替。

[root@cdh01 nn]# mv ./current/ bak/[root@cdh01 nn]# mv in_use.lock bak/[root@cdh02 nn]# mv current/ in_use.lock bak/

现在重启HDFS，是启动失败的。导致集群也不能正常运行。如下图

我们现在进行集群恢复，把刚才保存到目录nnbak里面的文件复制回去。

[root@cdh01 nnbak]# mv ./* /dfs/nn

把文件拷贝回去后，由于前面用cp命令复制了备份文件，导致属主改变成root了，现在还原所有文件的属组为hdfs，启动cdh01上的NameNode成功

[root@cdh01 nn]# chown hdfs:hdfs -R current/

在cdh02节点也同样移动cdh01的数据回/dfs/nn目录下，然后启动NameNode成功

接下来再点击启动集群按钮，把其他受影响的服务也都启动起来

集群启动成功。

简单查看一下HDFS，命令执行成功，验证完成

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -ls /

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MariaDB元数据

1. MariaDB元数据备份

在我的环境下，Hive的元数据是存储在MariaDB中的，在备份之前，我们先测试一下Hive的使用情况，以便跟后面恢复后的状况做对比。

hive> show databases;hive> use student;hive> show tables;hive> select * from student_info;

现在开始备份数据库，首先停止集群和CMS服务

停止成功

现在在安装数据库的节点上备份MariaDB上相关的数据库

[root@cdh01 dump]# mysqldump -uroot -p123456 --databases am cm hue metastore nav_as nav_ms oozie rm sentry > dump.sql

2. MariaDB元数据恢复

删除导出的这些数据库

然后导入刚才dump出来的数据

[root@cdh01 dump]# mysql -uroot -p123456 < dump.sql

导入后，去MariaDB查看一下数据库是否恢复，下图中可以看到刚才删除的数据库又都导入回来了

然后再启动CMS服务和集群。

CMS启动成功

启动集群

集群启动成功

再在命令行验证一下，Hive，Impala是否使用正常。

hive> show databases;
hive> use student;hive> show tables;hive> select * from student_info;

跟在恢复前的数据一样，Hive验证成功。

现在验证Impala，同样查看这个表，看数据是否一样

用impala-shell登陆Impala shell命令行，执行下面的命令

[root@cdh01 ~]# impala-shell default> show databases; default> use student; student> show tables; student> select * from student_info;

可以看到，查询的数据也一致，验证成功。

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HDFS数据

4.1

HDFS快照的使用

HDFS中可以对目录创建Snapshot，创建之后不管后续目录发生什么变化，都可以通过快照找回原来的文件和目录结构，下面来介绍如何使用HDFS快照。

1.启用快照功能

从CM进入HDFS页面，点击文件浏览器，进入下图的界面

这里为/testdd这个目录启用快照，先进入testdd这个目录，再点击右边启用快照

点击之后会让你选择启用快照的路径，然后点击启用快照，启用成功

启用成功。

2. 创建快照

创建前，先查看文件的内容

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -cat /testdd/a.txt

然后创建快照，点击拍摄快照，输入快照名称，开始创建。

创建完成

这里，我们对文件a.txt进行更新，然后再创建一个快照shot2，一会好对比

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -appendToFile b.txt /testdd/a.txt

a.txt内容已经更新。再次创建一个快照shot2

3. 恢复快照

要测试快照恢复功能，我们先把启用快照的目录下的文件全部删除

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -rm /testdd/*

可以看到文件已经被删除了，我们现在来恢复第一个快照shot1

如图，选择从快照还原目录

选择第一个快照shot1，点击还原。

还原成功后，在浏览器窗口也可以看到文件也恢复了。

从命令行查看一下文件内容。跟之前一样，恢复成功

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -cat /testdd/a.txt

现在，我们再次删除/testdd/a.txt这个文件，然后恢复第二个快照shot2，验证也成功

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -rm /testdd/* 

还原成功

查看文件信息，跟之前的信息一致，验证完成。恢复成功。

4.2

HBase快照的使用

1. 创建快照

同样的，从CM进入HBase界面，点击表浏览器，就可以看到当前HBase中的表

查看一下test1表的数据scan ‘test1’

创建快照shot1

创建快照成功

2. 恢复快照

在恢复快照之前，先对表的数据进行修改，这里，我们删除一条数据

hbase(main):028:0> delete 'test1','row2','info:name'
hbase(main):030:0> scan 'test1'

删除成功后，可以看到只剩下了row1的数据，现在再从CM恢复快照

恢复完成后，查看test1表的数据

可以看到数据恢复成功。验证完成

4.3

BDR备份数据

BDR是Backup and Disaster Recovery，备份和灾难恢复。

CM提供了很多功能来进行备份，这里我们使用BDR来测试。

在测试之前，需要先配置连接好另外的集群来备份数据。

在CM主页点击备份，下拉菜单中点击同行。添加同行

在目标集群也要把源集群添加进同行

1. 备份HDFS数据到目标集群

在备份前，我们先查看备份文件的大小，以便后面恢复后来比对，这里可以查看到HDFS上/dumpfile/dump.sql目录下的文件大小为49.3M

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -du -h /dumpfile

在目标集群点击备份，复制计划，进入到复制界面，点击创建计划

按照下图配置好，设置为立即执行，提交后，就开始执行。

运行完成。我们去目标集群看，可以看到已经复制过去，并且数据也正常

2. 从目标集群恢复HDFS数据到源集群

从源集群删除掉/dumpfile这个目录和里面的文件

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -rmr /dumpfile

删除成功。现在从目标集群设置复制计划把数据导回源集群

导回去成功。并且查看文件大小也跟之前的一致。

3. 备份Hive表到目标集群

student数据库里面的student_info表的数据如下

在目标集群创建一个Hive复制计划

复制计划如下，创建完成，确认后开始运行

在目标集群上可以看到备份过来的数据

4. 从目标集群恢复Hive表到源集群

在源集群上删除表student_info

在源集群创建Hive复制计划，并执行，把Hive表的数据传送回来

在源集群上查询表student_info，可以看到已经还原成功。

4.4

本地备份与恢复

1. 把HDFS上的数据备份到本地OS

在HDFS上查看/testdd/a.txt 内容如下

[root@cdh01 dump]# hadoop fs -cat /testdd/a.txt

把HDFS上/testdd/a.txt导出到本地/root/目录下

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -get /testdd/a.txt /root/

2. 把本地备份文件恢复到HDFS上

上传前，把HDFS上的文件先删除

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -rmr /testdd/a.txt[root@cdh01 ~]# hadoop fs -ls /testdd

上面可以看到HDFS上的文件已经被删除

然后，从本地上传导出的文件到HDFS上，并查看

[root@cdh01 ~]# hadoop fs -put a.txt /testdd   [root@cdh01 ~]# hadoop fs -cat /testdd/a.txt

可以看到与备份之前的文件数据一致，验证成功。

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总结

1. NameNode元数据的备份，是通过复制元数据存储目录下的文件来实现。恢复的时候再把复制的文件移动回去，来完成恢复。

2. MariaDB数据库的备份也是通过mysqldump命令导出需要备份的数据库或者表，保存在操作系统中，恢复的时候再用mysql命令导回到数据库中来实现。

3. 对于HDFS数据的备份，可以通过BDR把HDFS上想保存的数据或者Hive表备份到其他集群中。也可以再命令行把数据复制到本地文件系统上来保存。

4. 与上面三种情况不同的是，通过HDFS快照和HBase快照来创建快照的时候，并没有把真实的数据进行备份，而是保存了在创建快照那个时刻的一组元数据信息的集合。并且当为某个目录创建了快照后，该目录是不能被删除或者重命名的，也不能再为其子目录创建快照。