大数据笔记（四）：HDFS集群搭建-HA模式概念

 HDFS集群搭建-HA模式概念，伪分布式到完全分布式，HDFS- Federation解决方案等知识点的讲解。

HDFS集群搭建-HA模式概念

前言

博主语录：一文精讲一个知识点，多了你记不住，一句废话都没有

经典语录：你要灭一个人，一是骂杀，一是捧杀

一、伪分布式到完全分布式

回顾：

伪分布式： 在一个节点启动所有的角色： NN,DN,SNN

基础环境

部署配置 1）角色在哪里启动 NN： core-site.xml:  fs.defaultFS  hdfs://node01:9000 DN:  slaves:  node01 SNN: hdfs-site.xml:  dfs.namenode.secondary.http.address node01:50090

2) 角色启动时的细节配置： dfs.namenode.name.dir   dfs.datanode.data.dir

• 初始化&启动
• 格式化
• Fsimage
• VERSION
• start-dfs.sh
• 加载我们的配置文件
• 通过ssh 免密的方式去启动相应的角色

伪分布式到完全分布式：角色重新规划

首先把node01停止，运行stop-dfs.sh ssh 免密是为了什么？ 

为了免密启动start-dfs.sh 

注意：在哪里启动，那台就要对别人公开自己的公钥

这一台有什么特殊要求吗？

没有

免密配置： node02~node04:

rpm -i jdk-8u181-linux-x64.rpm

node01:

scp /root/.ssh/id_dsa.pub  node02:/root/.ssh/node01.pub
scp /root/.ssh/id_dsa.pub  node03:/root/.ssh/node01.pub
scp /root/.ssh/id_dsa.pub  node04:/root/.ssh/node01.pub

node02:

cd ~/.ssh
cat node01.pub >> authorized_keys

node03:

cd ~/.ssh
cat node01.pub >> authorized_keys

node04:

cd ~/.ssh
cat node01.pub >> authorized_keys

完全分布式配置部署

node01:

cd $HADOOP/etc/hadoop

vi core-site.xml

 不需要改

vi hdfs-site.xml

<property> <name>dfs.replication</name> <value>2</value> </property> <property> <name>dfs.namenode.name.dir</name> <value>/var/bigdata/hadoop/full/dfs/name</value> </property> <property> <name>dfs.datanode.data.dir</name> <value>/var/bigdata/hadoop/full/dfs/data</value> </property> <property> <name>dfs.namenode.secondary.http-address</name> <value>node02:50090</value> </property> <property> <name>dfs.namenode.checkpoint.dir</name> <value>/var/bigdata/hadoop/full/dfs/secondary</value> </property> 

vi slaves

node02 node03 node04 

 分发：

cd /opt
scp -r ./bigdata/  node02:`pwd`
scp -r ./bigdata/  node03:`pwd`
scp -r ./bigdata/  node04:`pwd`

格式化启动

hdfs namenode -format
start-dfs.sh

二、思路

• 主从集群：结构相对简单，主与从协作
• 主：单点，数据一致好掌握
• 问题：

        单点故障，集群整体不可用

        压力过大，内存受限

三、HDFS解决方案

• 单点故障：     

        高可用方案：HA（High Available）     

        多个NN，主备切换，主

• 压力过大，内存受限：

联帮机制： Federation（元数据分片）

        多个NN，管理不同的元数据

• HADOOP 2.x 只支持HA的一主一备

四、HDFS-HA解决方案

Namenode元数据：

1、cli交互操作mkdir /a

2、dn提交的block

HA：数据同步（cli的操作）

分布式：强一致性破坏可用性

ZK:

1、目录树结构：x节点B抢锁

2、事件机制-》call back watch监控

3、临时节点

注意：在HA模式中没有SNN，Standby角色滚动Fsimage，通过SNN滚动是非HA模式

CAP原则：

• Consistency：一致性
• Availability：可用性
• Partition  tolerance：分区容忍性

Paxos 算法

• Paxos算法是莱斯利·兰伯特于1990年提出的一种基于消息传递的一致性算法。
• 这个算法被认为是类似算法中最有效的。
• 该算法覆盖全部场景的一致性。
• 每种技术会根据自己技术的特征选择简化算法实现。
• 传递：NN之间通过一个可靠的传输技术，最终数据能同步就可以
• 我们一般假设网络等因素是稳定的
• 类似一种带存储能力的消息队列

简化思路：

• 分布式节点是否明确
• 节点权重是否明确
• 强一致性破坏可用性
• 过半通过可以中和一致性和可用性

最简单的自我协调实现：主从

主的选举：明确节点数量和权重

主从的职能：

• 主：增删改查     
• 从：查询，增删改传递给主     
• 主与从：过半数同步数据

HA方案: 

多台NN主备模式，Active和Standby状态

• Active对外提供服务

增加journalnode角色(>3台)，负责同步NN的editlog     

• 最终一致性

增加zkfc角色(与NN同台)，通过zookeeper集群协调NN的主从选举和切换   

• 事件回调机制

DN同时向NNs汇报block清单

五、HDFS- Federation解决方案

• NN的压力过大，内存受限问题:
• 元数据分治，复用DN存储
• 元数据访问隔离性
• DN目录隔离block

5.1、基础环境

• 增加NNs的ssh免密

5.2、应用搭建

• zookeeper
• 格式化NN
• 格式化ZK

5.3、启动集群