Ubuntu HDFS如何进行高可用配置

Ubuntu环境下HDFS高可用（HA）配置步骤

1. 集群规划与环境准备

节点角色规划：至少需要3类节点（可根据规模扩展）：
- NameNode节点：2个（1个Active，1个Standby），负责元数据管理；
- JournalNode节点：3个（或奇数个，推荐），负责同步NameNode元数据编辑日志（edits）；
- ZooKeeper集群：3个（或奇数个），用于协调NameNode的主备切换；
- DataNode节点：多个（存储实际数据，可与NameNode/ JournalNode共用）。
环境要求：
- 所有节点安装相同版本的Hadoop（如3.3.4+）；
- 配置SSH无密码登录（所有节点之间），确保Hadoop服务能自动远程操作；
- 关闭防火墙或开放必要端口（如8020/rpc、50070/http、2181/zk等）。

2. 配置核心文件

2.1 修改`core-site.xml`

在所有节点的$HADOOP_HOME/etc/hadoop/core-site.xml中添加以下配置，指定默认文件系统和ZooKeeper集群：

<configuration>
    <property>
        <name>fs.defaultFS</name>
        <value>hdfs://mycluster</value> <!-- 集群名称，自定义 -->
    </property>
    <property>
        <name>ha.zookeeper.quorum</name>
        <value>zk1:2181,zk2:2181,zk3:2181</value> <!-- ZooKeeper集群地址 -->
    </property>
</configuration>

2.2 修改`hdfs-site.xml`

在所有节点的$HADOOP_HOME/etc/hadoop/hdfs-site.xml中添加以下配置，定义HA相关参数：

<configuration>
    <property>
        <name>dfs.nameservices</name>
        <value>mycluster</value> <!-- 与core-site.xml中的fs.defaultFS一致 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.ha.namenodes.mycluster</name>
        <value>nn1,nn2</value> <!-- NameNode标识，自定义（如nn1、nn2） -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn1</name>
        <value>nn1_host:8020</value> <!-- Active NameNode的RPC地址 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.namenode.rpc-address.mycluster.nn2</name>
        <value>nn2_host:8020</value> <!-- Standby NameNode的RPC地址 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn1</name>
        <value>nn1_host:50070</value> <!-- Active NameNode的HTTP地址 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.namenode.http-address.mycluster.nn2</name>
        <value>nn2_host:50070</value> <!-- Standby NameNode的HTTP地址 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.namenode.shared.edits.dir</name>
        <value>qjournal://jn1:8485;jn2:8485;jn3:8485/mycluster</value> <!-- JournalNode共享编辑日志地址 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.client.failover.proxy.provider.mycluster</name>
        <value>org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.ha.ConfiguredFailoverProxyProvider</value> <!-- 客户端故障转移代理 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.ha.fencing.methods</name>
        <value>sshfence</value> <!-- 防脑裂机制：通过SSH杀死Standby进程 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.ha.fencing.ssh.private-key-files</name>
        <value>/root/.ssh/id_rsa</value> <!-- SSH私钥路径（需提前配置无密码登录） -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.journalnode.edits.dir</name>
        <value>/var/hadoop/journalnode/data</value> <!-- JournalNode本地数据目录 -->
    </property>
    <property>
        <name>dfs.ha.automatic-failover.enabled</name>
        <value>true</value> <!-- 启用自动故障转移 -->
    </property>
</configuration>

2.3 配置ZooKeeper（可选但推荐）

若未单独配置ZooKeeper集群，可在所有ZooKeeper节点的$ZOOKEEPER_HOME/conf/zoo.cfg中添加：

server.1=zk1:2888:3888
server.2=zk2:2888:3888
server.3=zk3:2888:3888

并在每个节点的dataDir目录下创建myid文件（内容为对应server ID，如zk1节点写1）。

3. 启动JournalNode集群

在所有JournalNode节点上执行以下命令，启动JournalNode服务：

hdfs --daemon start journalnode

使用jps命令检查是否出现JournalNode进程，确认服务正常运行。

4. 初始化共享编辑日志

在**其中一个NameNode（如nn1）**上执行以下命令，初始化共享编辑日志：

hdfs namenode -initializeSharedEdits

此命令会将本地NameNode的编辑日志同步到JournalNode集群。

5. 格式化并启动NameNode

格式化主NameNode：在nn1节点上执行：
```
hdfs namenode -format
```
此操作会创建HDFS的元数据目录（如/var/hadoop/dfs/name），仅需执行一次。
启动NameNode：在nn1节点上启动HDFS服务：
```
start-dfs.sh
```
此时nn1会成为Active NameNode，nn2为Standby NameNode。

6. 启动ZooKeeper集群

在所有ZooKeeper节点上执行以下命令，启动ZooKeeper服务：

zkServer.sh start

使用zkServer.sh status检查状态，确保有1个Leader和2个Follower。

7. 验证高可用配置

7.1 检查NameNode状态

使用hdfs haadmin命令查看NameNode状态，确认Active/Standby状态：

hdfs haadmin -getServiceState nn1  # 应返回"active"
hdfs haadmin -getServiceState nn2  # 应返回"standby"

7.2 测试故障转移

模拟故障：在nn1节点上杀死NameNode进程：

kill -9 $(jps | grep NameNode | awk '{print $1}')

验证切换：等待1-2分钟后，在nn2节点上检查状态：
```
hdfs haadmin -getServiceState nn2  # 应返回"active"
```
恢复服务：重启nn1节点的NameNode进程，应自动切换回Standby状态。

注意事项

数据一致性：所有NameNode节点的dfs.namenode.name.dir（元数据目录）必须一致；
JournalNode数量：需至少3个，确保数据可靠性；
SSH配置：dfs.ha.fencing.methods需配置有效的防脑裂机制（如sshfence），避免脑裂问题；
版本兼容：Hadoop 2.x与3.x的配置略有差异，需根据版本调整（如3.x中dfs.ha.automatic-failover.enabled默认为true）。

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