第一章 impala的安装
通过本地yum源进行安装impala
所有cloudera软件下载地址
http://archive.cloudera.com/cdh5/cdh/5/
http://archive.cloudera.com/cdh5/
1、impala的介绍
imala基本介绍
impala是cloudera提供的一款高效率的sql查询工具，提供实时的查询效果，官方测试性能比hive快10到100倍，其sql查询比sparkSQL还要更加快速，号称是当前大数据领域最快的查询sql工具，impala是参照谷歌的新三篇论文（Caffeine、Pregel、Dremel）当中的Dremel实现而来，其中旧三篇论文分别是（BigTable，GFS，MapReduce）分别对应我们即将学的HBase和已经学过的HDFS以及MapReduce
impala是基于hive并使用内存进行计算，兼顾数据仓库，具有实时，批处理，多并发等优点
impala与hive的关系
impala是基于hive的大数据分析查询引擎，直接使用hive的元数据库metadata，意味着impala元数据都存储在hive的metastore当中，并且impala兼容hive的绝大多数sql语法。所以需要安装impala的话，必须先安装hive，保证hive安装成功，并且还需要启动hive的metastore服务
impala的优点
1、 impala比较快，非常快，特别快，因为所有的计算都可以放入内存当中进行完成，只要你内存足够大
2、 摈弃了MR的计算，改用C++来实现，有针对性的硬件优化
3、 具有数据仓库的特性，对hive的原有数据做数据分析
4、支持ODBC，jdbc远程访问
impala的缺点：
1、基于内存计算，对内存依赖性较大
2、改用C++编写，意味着维护难度增大
3、基于hive，与hive共存亡，紧耦合
4、稳定性不如hive，不存在数据丢失的情况
impala的架构以及查询计划
Impala的架构模块：
- impala-server ==>启动的守护进程，执行我们的查询计划 从节点，官方建议与所有的datanode装在一起，可以通过hadoop的短路读取特性实现数据的快速查询
- impala-statestore ==》 状态存储区 主节点
- impalas-catalog ==》元数据管理区 主节点
查询执行
impalad分为frontend和backend两个层次， frondend用java实现（通过JNI嵌入impalad）， 负责查询计划生成， 而backend用C++实现， 负责查询执行。
frontend生成查询计划分为两个阶段：
（1）生成单机查询计划，单机执行计划与关系数据库执行计划相同，所用查询优化方法也类似。
（2）生成分布式查询计划。 根据单机执行计划， 生成真正可执行的分布式执行计划，降低数据移动， 尽量把数据和计算放在一起。
上图是SQL查询例子， 该SQL的目标是在三表join的基础上算聚集， 并按照聚集列排序取topN。
impala的查询优化器支持代价模型： 利用表和分区的cardinality，每列的distinct值个数等统计数据， impala可估算执行计划代价， 并生成较优的执行计划。 上图左边是frontend查询优化器生成的单机查询计划， 与传统关系数据库不同， 单机查询计划不能直接执行， 必须转换成如图右半部分所示的分布式查询计划。 该分布式查询计划共分成6个segment（图中彩色无边框圆角矩形）， 每个segment是可以被单台服务器独立执行的计划子树。
impala支持两种分布式join方式， 表广播和哈希重分布：
表广播方式保持一个表的数据不动， 将另一个表广播到所有相关节点（图中t3）；
哈希重分布的原理是根据join字段哈希值重新分布两张表数据(譬如图中t1和t2）。
分布式计划中的聚集函数分拆为两个阶段执行。第一步针对本地数据进行分组聚合（Pre-AGG）以降低数据量， 并进行数据重分步， 第二步， 进一步汇总之前的聚集结果（mergeAgg）计算出最终结果。
与聚集函数类似， topN也是分为两个阶段执行， （1）本地排序取topN，以降低数据量； （2） merge sort得到最终topN结果。
Backend从frontend接收plan segment并执行， 执行性能非常关键，impala采取的查询性能优化措施有向量执行。 一次getNext处理一批记录， 多个操作符可以做pipeline。LLVM编译执行， CPU密集型查询效率提升5倍以上。IO本地化。 利用HDFS short-circuit local read功能，实现本地文件读取Parquet列存，相比其他格式性能最高提升5倍。
2、impala的安装环境准备
需要提前安装好hadoop，hive，这二个框架，并且hive需要在所有的impala安装的节点上面都要有，因为impala需要引用hive的依赖包，hadoop的框架需要支持C程序访问接口，查看下图，如果有该路径下有这么些文件，就证明支持C接口 .
3、下载impala的所有依赖包
由于impala没有提供tar包供我们进行安装，只提供了rpm包，所以我们在安装impala的时候，需要使用rpm包来进行安装，rpm包只有cloudera公司提供了，所以我们去cloudera公司网站进行下载rpm包即可，但是另外一个问题，impala的rpm包依赖非常多的其他的rpm包，可以一个个的将依赖找出来，也可以将所有的rpm包下载下来，制作成我们本地yum源来进行安装。我们这里就选择制作我们本地的yum源来进行安装，所以首先我们需要下载到所有的rpm包，下载地址如下
http://archive.cloudera.com/cdh5/repo-as-tarball/5.14.0/cdh5.14.0-centos6.tar.gz
下载好了之后，保留下，留作备用
4、挂载磁盘
由于我们下载的tar包非常大，大概5个G，解压之后也最少需要5个G的空间，而我们的虚拟机磁盘有限，不够用了，所以我们可以为我们的虚拟机挂载一块磁盘，专门用于存储我们的tar包
第一步：虚拟机关机新增磁盘
在我们的虚拟机关机的状态下，在VMware当中新增一块磁盘
第二步：开机之后进行磁盘挂载
分区，格式化，挂载新磁盘
磁盘挂载
df -lh
fdisk -l
#开始分区
fdisk /dev/sdb #这个命令执行后依次输 n p 1 回车 回车 w
fdisk -l
#格式化我们的分区
mkfs -t ext4 -c /dev/sdb1 #格式化我们的分区
mkdir /data02
#将我们的分区挂载到/data02目录下
mount -t ext4 /dev/sdb1 /data02
df -lh
#将我们的挂载磁盘设置开机启动，避免开机之后挂载的磁盘就没了
echo "/dev/sdb1 /data02 ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
挂载完成之后，记得重新启动node03机器上面的mysql服务，datanode服务，nodemanager服务，zookeeper服务
启动mysql的服务命令：
/etc/init.d/mysqld start
5、上传压缩包并解压
将我们5个G的压缩文件上传/data02(自己的目录下)目录下，并进行解压
#将我们5个G的压缩文件上传/data02(自己的目录下)目录下，并进行解压
cd /data02/
tar -zxvf cdh5.14.0-centos6.tar.gz
6、制作本地yum源
镜像源是centos当中下载相关软件的地址，我们可以通过制作我们自己的镜像源指定我们去哪里下载impala的rpm包，这里我们使用httpd这个软件来作为服务端，启动httpd的服务来作为我们镜像源的下载地址
这里我们选用第三台机器作为镜像源的服务端
node03机器上执行以下命令
#node03机器上执行以下命令
yum -y install httpd
service httpd start
cd /etc/yum.repos.d
vim localimp.repo
[localimp]
name=localimp
baseurl=http://node03/cdh5.14.0/
gpgcheck=0
enabled=1
创建apache httpd的读取链接
ln -s /data02/cdh/5.14.0 /var/www/html/cdh5.14.0
页面访问本地yum源，出现这个界面表示本地yum源制作成功
node03/cdh5.14.0
将制作好的localimp配置文件发放到所有需要安装impala的节点上去
#将制作好的localimp配置文件发放到所有需要安装impala的节点上去
cd /etc/yum.repos.d/
scp localimp.repo node02:$PWD
scp localimp.repo node01:$PWD
注意：如果需要使用httpd来代理rpm的仓库，发布成为一个http的服务访问
一定要禁用linux的selinux服务
vim /etc/selinux/config
# This file controls the state of SELinux on the system.
# SELINUX= can take one of these three values:
# enforcing - SELinux security policy is enforced.
# permissive - SELinux prints warnings instead of enforcing.
# disabled - No SELinux policy is loaded.
#SELINUX=enforcing
SELINUX=disabled
# SELINUXTYPE= can take one of these two values:
# targeted - Targeted processes are protected,
# mls - Multi Level Security protection.
SELINUXTYPE=targeted
7、开始安装impala
安装规划
| 服务名称 | node01 | node02 | node03 |
|---|---|---|---|
| impala-catalog | 不安装 | 不安装 | 安装 |
| impala-state-store | 不安装 | 不安装 | 安装 |
| impala-server | 安装 | 安装 | 安装 |
主节点node03执行以下命令进行安装
yum install impala -y
yum install impala-server -y
yum install impala-state-store -y
yum install impala-catalog -y
yum install impala-shell -y
从节点node01与node02安装以下服务
yum install impala-server -y
8、所有节点配置impala
第一步：修改hive-site.xml
node03 机器修改hive-site.xml内容如下
hive-site.xml配置
vim /export/servers/hive-1.1.0-cdh5.14.0/conf/hive-site.xml
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl"?>
<configuration>
<property>
<name>javax.jdo.option.ConnectionURL</name>
<value>jdbc:mysql://node03.hadoop.com:3306/hive?createDatabaseIfNotExist=true</value>
</property>
<property>
<name>javax.jdo.option.ConnectionDriverName</name>
<value>com.mysql.jdbc.Driver</value>
</property>
<property>
<name>javax.jdo.option.ConnectionUserName</name>
<value>root</value>
</property>
<property>
<name>javax.jdo.option.ConnectionPassword</name>
<value>123456</value>
</property>
<property>
<name>hive.cli.print.current.db</name>
<value>true</value>
</property>
<property>
<name>hive.cli.print.header</name>
<value>true</value>
</property>
<property>
<name>hive.server2.thrift.bind.host</name>
<value>node03.hadoop.com</value>
</property>
-------------------------------------------------------------------------------------------------
#修改部分内容
-------------------------------------------------------------------------------------------------
<property>
<name>hive.metastore.uris</name>
<value>thrift://node03.hadoop.com:9083</value>
</property>
<property>
<name>hive.metastore.client.socket.timeout</name>
<value>3600</value>
</property>
-------------------------------------------------------------------------------------------------
#修改部分内容
-------------------------------------------------------------------------------------------------
</configuration>
第二步：将hive的安装包发送到node02与node01机器上
在 node03 机器上面执行
cd /export/servers/
scp -r hive-1.1.0-cdh5.14.0/ node02:$PWD
scp -r hive-1.1.0-cdh5.14.0/ node01:$PWD
第三步：node03启动hive的metastor服务
启动hive的metastore服务
node03机器启动hive的metastore服务
cd /export/servers/hive-1.1.0-cdh5.14.0
nohup bin/hive --service metastore &
nohup bin/hive -- service hiveserver2 &
有两个RunJar表示启动成功:
注意：一定要保证mysql的服务正常启动，否则metastore的服务不能够启动
第四步：所有hadoop节点修改hdfs-site.xml添加以下内容
所有节点创建文件夹
mkdir -p /var/run/hdfs-sockets
修改所有节点的hdfs-site.xml添加以下配置，修改完之后重启hdfs集群生效
vim /export/servers/hadoop-2.6.0-cdh5.14.0/etc/hadoop/hdfs-site.xml
添加到文件末尾：
<property>
<name>dfs.client.read.shortcircuit</name>
<value>true</value>
</property>
<property>
<name>dfs.domain.socket.path</name>
<value>/var/run/hdfs-sockets/dn</value> <!--/var/run/hdfs-socket为目录，dn为文件-->
</property>
<property>
<name>dfs.client.file-block-storage-locations.timeout.millis</name>
<value>10000</value>
</property>
<property>
<name>dfs.datanode.hdfs-blocks-metadata.enabled</name>
<value>true</value>
</property>
注意：root用户不需要这一步操作了，实际工作当中普通用户需要这一步操作
#创建文件夹
/var/run/hdfs-sockets/
#给这个文件夹赋予权限，例如如果我们用的是普通用户，那就直接赋予普通用户的权限
#例如：
chown -R hadoop:hadoop /var/run/hdfs-sockets/
因为我这里直接用的root用户，所以不需要赋权限了
第五步：重启hdfs
重启hdfs文件系统
node01服务器上面执行以下命令
cd /export/servers/hadoop-2.6.0-cdh5.14.0/
sbin/stop-dfs.sh
sbin/start-dfs.sh
第六步：创建hadoop与hive的配置文件的连接
impala的配置目录为:
/etc/impala/conf
这个路径下面需要把core-site.xml，hdfs-site.xml以及hive-site.xml拷贝到这里来，但是我们这里使用软连接的方式会更好
所有节点 执行以下命令创建链接到impala配置目录下来
ln -s /export/servers/hadoop-2.6.0-cdh5.14.0/etc/hadoop/core-site.xml /etc/impala/conf/core-site.xml
ln -s /export/servers/hadoop-2.6.0-cdh5.14.0/etc/hadoop/hdfs-site.xml /etc/impala/conf/hdfs-site.xml
ln -s /export/servers/hive-1.1.0-cdh5.14.0/conf/hive-site.xml /etc/impala/conf/hive-site.xml
第七步：修改impala的配置文件
所有节点修改impala默认配置
所有节点更改impala默认配置文件以及添加mysql的连接驱动包
vim /etc/default/impala
IMPALA_CATALOG_SERVICE_HOST=node03
IMPALA_STATE_STORE_HOST=node03
所有节点创建mysql的驱动包的软连接
ln -s /export/servers/hive-1.1.0-cdh5.14.0/lib/mysql-connector-java-5.1.38.jar
/usr/share/java/mysql-connector-java.jar
所有节点修改bigtop的java路径
所有节点修改bigtop的java_home路径
vim /etc/default/bigtop-utils
export JAVA_HOME=/export/servers/jdk1.8.0_141
第八步：启动impala服务
启动impala服务
主节点node03启动以下三个服务进程
service impala-state-store start
service impala-catalog start
service impala-server start
从节点启动node01与node02启动impala-server
service impala-server start
查看impala进程是否存在
ps -ef | grep impala
注意：启动之后所有关于impala的日志默认都在/var/log/impala 这个路径下，node03机器上面应该有三个进程，node02与node01机器上面只有一个进程，如果进程个数不对，去对应目录下查看报错日志
浏览器页面访问：
访问impalad的管理界面
访问statestored的管理界面
访问catalog的管理界面
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