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Hadoop NameNode 高可用

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namenode可以手动进行切换也可以使用zookeeper进行自动的切换，下面只有第二种方法。

配置zookeeper

基本环境配置

此时存在多台namenode，这些namenode之间需要进行免密配置。

修改配置文件

1. hdfs-site.xml

<configuration>
    <property>
        <name>dfs.replication</name>
        <value>1</value>
    </property>
    <!-- 取消安全模式-->
    <property>
        <name>dfs.permissions.enabled</name>
        <value>false</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.namenode.http-address</name>
        <value>node1:50070</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.name.dir</name>
        <value>/opt/software/hadoop/hdfs/name</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.data.dir</name>
        <value>/opt/software/hadoop/hdfs/data</value>
    </property>
    <!-- 完全分布式集群名称 -->
    <property>
        <name>dfs.nameservices</name>
        <value>mycluster</value>
    </property>
    <!-- 集群中NameNode节点都有哪些 -->
    <property>
        <name>dfs.ha.namenodes.mycluster</name>
        <value>nn1,nn2</value>
    </property>

    <!-- nn1的RPC通信地址 -->
    <property>
        <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1</name>
        <value>node1:8020</value>
    </property>

    <!-- nn2的RPC通信地址 -->
    <property>
        <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name>
        <value>node2:8020</value>
    </property>

    <!-- nn1的http通信地址 -->
    <property>
        <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name>
        <value>node1:50070</value>
    </property>

    <!-- nn2的http通信地址 -->
    <property>
        <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name>
        <value>node2:50070</value>
    </property>

    <!-- 指定NameNode元数据在JournalNode上的存放位置 -->
    <property>
        <name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name>
        <value>qjournal://node1:8485;node2:8485;node3:8485/mycluster</value>
    </property>

    <!-- 配置隔离机制，即同一时刻只能有一台服务器对外响应 -->
    <property>
        <name>dfs.ha.fencing.methods</name>
        <value>sshfence</value>
    </property>

    <!-- 使用隔离机制时需要ssh无秘钥登录-->
    <property>
        <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name>
        <value>/home/ifan/.ssh/id_rsa</value>
    </property>

    <!-- 关闭权限检查-->
    <property>
        <name>dfs.permissions.enable</name>
        <value>false</value>
    </property>

    <!-- 访问代理类：client，mycluster，active配置失败自动切换实现方式-->
    <property>
        <name>dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster</name>
        <value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider</value>
    </property>
    <!-- 启用自动切换 -->
    <property>
        <name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
        <value>true</value>
    </property>
</configuration>

2.core-stite.xml

<configuration>
    <property>
        <name>hadoop.tmp.dir</name>
        <value>/opt/software/hadoop/tmp</value>
    </property>
    
    <property>
        <name>fs.trash.interval</name>
        <value>10080</value>
    </property>
    <!-- 把两个NameNode）的地址组装成一个集群mycluster -->
    <property>
        <name>fs.defaultFS</name>
        <value>hdfs://mycluster</value>
    </property>
    <!-- 声明journalnode服务本地文件系统存储目录-->
    <property>
        <name>dfs.journalnode.edits.dir</name>
        <value>/opt/software/hadoop/hdfs/jn</value>
    </property>
    <!-- 实现自动切换使用的zk地址 -->
    <property>
        <name>ha.zookeeper.quorum</name>
        <value>node1:2181,node2:2181,node3:2181</value>
    </property>
</configuration>

启动启动服务

1. 在所有的机器上启动 journalnode

sbin/hadoop-daemon.sh start journalnode

2. 启动 namenode

# 初始化HA在zk中的状态
bin/hdfs zkfc -formatZK
# 在nn1上对其进行格式化并启动 仅在第一次启动的时候执行，因为会初始化hdfs的
bin/hdfs namenode -format
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

# 在 nn2 同步 nn1 的元数据信息并启动
bin/hdfs namenode -bootstrapStandby
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

3. 在nn1上启动所有的datanode

./sbin/hadoop-daemons.sh start datanode

4. 如果无法自动切换，可以尝试

sudo yum install psmisc

5. 之后启动

./sbin/start-dfs.sh

6. 查看是否时Activate

bin/hdfs haadmin -getServiceState nn1

namenode 如何实现自动切换

工作方式

1. 内存中各自保存了一份元数据
2. Edits日志只有Activate状态的namenode节点可以进行写操作
3. 两个namenode都可以读取edits
4. 共享的edits放在一个共享存储中管理(qjournal和NFS两个主流实现 )
5. 状态管理功能模块（实现了一个zkfailover，常驻在每个namenode所在的节点，每一个zkfailover负责见监控自己所在的namenode节点，利用zk进行状态标识，当需要进行状态切换时，利用zkfailover来负责切换，切换时需要防止脑裂的情况发生）
   1. 利用zk实现了一个分布式锁，只有获取到锁的namenode才是activate状态的，如果崩溃则失去锁，则另一个namenode才能获取锁，进而从standby状态转换成activate状态。
   2. 如果zkfc检测到了假死，通知另一台机器的namenode的zkfc，另一台机器的zkfc强制杀死namenode，防止脑裂，kill -9 命令，激活本台机器的namenode，切换为activate