Hadoop HDFS搭建

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摘要

环境准备

关闭防火墙

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systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

关闭selinux

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setenforce 0
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config

安装jdk

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yum install -y java-1.8.0-openjdk java-1.8.0-openjdk-devel

Hadoop安装

Hadoop部署模式有：本地模式、伪分布模式、完全分布式模式、HA完全分布式模式。

区分的依据是NameNode、DataNode、ResourceManager、NodeManager等模块运行在几个JVM进程、几个机器。

模式名称 各个模块占用的JVM进程数 各个模块运行在几个机器数上
本地模式 1个 1个
伪分布式模式 N个 1个
完全分布式模式 N个 N个
HA完全分布式 N个 N个

本地模式安装

本地模式是最简单的模式，所有模块都运行与一个JVM进程中，使用的本地文件系统，而不是HDFS，本地模式主要是用于本地开发过程中的运行调试用。下载hadoop安装包后不用任何设置，默认的就是本地模式。

下载Hadoop

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wget http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/hadoop/common/hadoop-3.1.2/hadoop-3.1.2.tar.gz

解压

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tar zxf hadoop-3.1.2.tar.gz
mv hadoop-3.1.2 /usr/local/hadoop

配置环境变量

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### JAVA Configuration ###
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.222.b10-0.el7_6.x86_64/
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar
### Hadoop Configuration ###
export HADOOP_HOME=/usr/local/hadoop
export PATH=:$PATH:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin:$JAVA_HOME/bin

立即生效

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source /etc/profile

运行Hadoop自带的MapReduce程序，验证

先在/data/input目录下创建一个data.txt文件，output目录不能提前创建，然后在程序所在目录执行如下命令：

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./bin/hadoop jar share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.1.2.jar wordcount /data/input/data.txt /data/output/

本地模式下，MapReduce的输出是输出到本地。成功后，会在output目录下生成两个文件

Bug

在执行上面的MapReduce时，会出现如下的bug：

可以参考：

https://issues.apache.org/jira/browse/MAPREDUCE-6835

https://issues.apache.org/jira/browse/YARN-4322

注：实际上，在Hadoop本地模式中，只是将MapReduce程序作为普通的Java程序来执行，并不需要Hadoop的HDFS和Yarn支持。

Hadoop伪分布式模式安装

伪分布式模式在单机上运行，模拟全分布式环境，具有Hadoop的主要功能。

在本地模式基础之上，再修改如下配置文件即可。

配置core-site.xml

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vi etc/hadoop/core-site.xml
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<configuration>
        <property>
                <!-- 配置NameNode地址  -->
                <name>fs.defaultFS</name>
                <value>hdfs://192.168.11.72:9000</value>
        </property>
        <property>
                <!-- 保存HDFS临时数据的目录  -->
                <name>hadoop.tmp.dir</name>
                <value>/usr/local/hadoop/tmp</value>
        </property>
</configuration>

fs.defaultFS

配置NameNode的地址，通信端口号是9000。主机名，也可以使用IP地址。

hadoop.tmp.dir

Hadoop临时目录，比如HDFS的NameNode数据默认都存放这个目录下，查看*-default.xml等默认配置文件，就可以看到很多依赖${hadoop.tmp.dir}的配置。默认的hadoop.tmp.dir是/tmp/hadoop-${user.name},此时有个问题就是NameNode会将HDFS的元数据存储在这个/tmp目录下，如果操作系统重启了，系统会清空/tmp目录下的东西，导致NameNode元数据丢失，是个非常严重的问题，所以应该修改这个路径。

配置hdfs-site.xml

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vi etc/hadoop/hdfs-site.xml
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<configuration>
        <property>
                <!-- HDFS数据冗余度，默认3  -->
                <name>dfs.replication</name>
                <value>1</value>
        </property>
        <property>
                <!-- 是否开启HDFS权限检查，默认true  -->
                <name>dfs.permissions</name>
                <value>true</value>
        </property>
        <property>
                <!-- 配置NameNode地址  -->
                <name>dfs.namenode.http-address</name>
                <value>0.0.0.0:50070</value>
        </property>
</configuration>

dfs.replication

配置数据的副本数。因为这里是伪分布式环境只有一个节点，所以这里设置为1。

dfs.permissions

配置HDFS的权限检查。默认是true，也就是开启权限检查。可以不配置，这里只是为了说明。

dfs.namenode.http-address

配置hdfs的NameNode的ip地址、端口

配置mapred-site.xml

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vi etc/hadoop/mapred-site.xml
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<configuration>
        <property>
                <name>mapreduce.framework.name</name>
                <value>yarn</value>
        </property>
</configuration>

mapreduce.framework.name

配置mapreduce程序执行的框架名称：yarn。yarn是资源管理器框架。

配置yarn-site.xml

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vi etc/hadoop/yarn-site.xml
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<configuration>
        <property>
                <name>yarn.resourcemanager.hostname</name>
                <value>192.168.11.72</value>
        </property>
        <property>
                <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
                <value>mapreduce_shuffle</value>
        </property>
</configuration>

yarn.resourcemanager.hostname

指定了Resourcemanager运行在哪个节点上。

yarn.nodemanager.aux-services

配置了yarn的默认混洗方式，选择为mapreduce的默认混洗算法。

格式化Namenode

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hdfs namenode -format

格式化Namenode（实际生成格式化目录/usr/local/hadoop/tmp）。格式化成功后

tmp文件夹目录结构

fsimage是NameNode元数据在内存满了后，持久化保存到的文件。

fsimage*.md5 是校验文件，用于校验fsimage的完整性。

seen_txid 是hadoop的版本

VERSION文件里

namespaceID：NameNode的唯一ID。

clusterID：集群ID，NameNode和DataNode的集群ID应该一致，表明是一个集群。

启动集群

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start-all.sh

或

分别执行start-dfs.sh和start-yarn.sh

ERROR: Attempting to operate on hdfs secondarynamenode as root
ERROR: but there is no HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER defined. Aborting operation.

将start-dfs.sh，stop-dfs.sh两个文件顶部添加以下参数

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HDFS_DATANODE_USER=root
HADOOP_SECURE_DN_USER=hdfs
HDFS_NAMENODE_USER=root
HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER=root

还有，start-yarn.sh，stop-yarn.sh顶部也需添加以下：

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YARN_RESOURCEMANAGER_USER=root
HADOOP_SECURE_DN_USER=yarn
YARN_NODEMANAGER_USER=root

Permission denied (publickey,gssapi-keyex,gssapi-with-mic,password).

设置ssh免密登录协议

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ssh-keygen -t rsa
cp ~/.ssh/id_rsa.pub ~/.ssh/authorized_keys

ERROR: JAVA_HOME is not set and could not be found.

需要到hadoop/etc/hadpoop/hadoop-env.sh加上JAVA_HOME的路径

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vi etc/hadoop/hadoop-env.sh
加入
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.222.b10-0.el7_6.x86_64/

JPS命令查看是否已经启动成功

YARN的Web客户端端口默认是8088

HDFS的web页面端口默认是50070

测试

创建数据

在本地模式中，单词统计的数据输入和输出都是在Linux本地目录，而在伪分布模式中，数据的输入和输出都是HDFS，所以需要在HDFS上准备输入数据。分别执行如下命令：

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hdfs dfs -mkdir /input
hdfs dfs -put /data/input/data.txt /input

在HDFS上创建input目录，将数据data.txt上传至该目录。

执行MapReduce程序

在程序所在目录执行如下命令：

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hadoop jar share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.1.2.jar wordcount /input/data.txt /output

output目录不能提前创建

错误: 找不到或无法加载主类 org.apache.hadoop.mapreduce.v2.app.MRAppMaster

在命令行下输入如下命令，并将返回的地址复制

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hadoop classpath

编辑yarn-site.xml

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vi etc/hadoop/yarn-site.xml

添加

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<property>
        <name>yarn.application.classpath</name>
        <value>输入hadoop classpath获取的路径</value>
</property>

在所有的Master和Slave节点进行如上设置，设置完毕后重启Hadoop集群，重新运行刚才的MapReduce程序，成功运行。

成功后，会在HDFS的/output目录下生成两个文件，结果如下：

和本地模式产生的数据是一样的，只是一个存在Linux本地目录，另一个存在HDFS上（事实上它的数据也在Linux上，具体在/usr/local/hadoop/tmp/dfs/data/current下）。

全分布式安装

完全分部式是真正利用多台Linux主机来进行部署Hadoop，对Linux机器集群进行规划，使得Hadoop各个模块分别部署在不同的多台机器上。

环境

主机名 IP 角色
master.hadoop.cn 192.168.0.97 NameNode / SecondaryNameNode / ResourceManager
node1.hadoop.cn 192.168.0.98 DataNode / NodeManager
node2.hadoop.cn 192.168.0.99 DataNode / NodeManager

关闭防火墙，关闭selinux，安装jdk，下载解压hadoop，配置环境变量（过程参考本地模式安装）

修改hosts

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vi /etc/hosts

添加以下信息

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192.168.0.97 master.hadoop.cn
192.168.0.98 node1.hadoop.cn
192.168.0.99 node2.hadoop.cn

配置免密码登录后将hosts拷贝至其他主机

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scp -r /etc/hosts root@node1.hadoop.cn:/etc/hosts
scp -r /etc/hosts root@node2.hadoop.cn:/etc/hosts

免密码登录

免密码登录自身【三台】

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ssh-keygen -t rsa -P '' -f ~/.ssh/id_rsa
cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
chmod 0600 ~/.ssh/authorized_keys

master免密码登录其他机器（master免密码登录node）【单台，只需在master上执行】

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ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub master.hadoop.cn
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub node1.hadoop.cn
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub node2.hadoop.cn

将免密码登录配置放在第一步，主要是因为免密码登录配置成功后，远程拷贝时不用再输入密码确认，非常方便。

修改配置文件

共需要配置/usr/local/hadoop/etc/hadoop/下的六个个文件，分别是hadoop-env.sh、core-site.xml、hdfs-site.xml、yarn-site.xml、mapred-site.xml、workers

配置hadoop-env.sh

在本地模式下，可以不配置JDK，但是全分布式模式必须要配置，不然启动集群时，会报如下错误：

ERROR: JAVA_HOME is not set and could not be found.

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vi etc/hadoop/hadoop-env.sh
加入
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.222.b10-0.el7_6.x86_64/
配置core-site.xml
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<configuration>
        <property>
                <!-- 配置NameNode地址  -->
                <name>fs.defaultFS</name>
                <value>hdfs://master.hadoop.cn:9000</value>
        </property>
        <property>
                <!-- 保存HDFS临时数据的目录  -->
                <name>hadoop.tmp.dir</name>
                <value>/usr/local/hadoop/tmp</value>
        </property>
</configuration>

NameNode为master.hadoop.cn

配置hdfs-site.xml
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vi etc/hadoop/hdfs-site.xml
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<configuration>
        <property>
                <name>dfs.namenode.secondary.http-address</name>
                <value>master.hadoop.cn:50090</value>
        </property>
        <property>
                <!-- HDFS数据冗余度，默认3  -->
                <name>dfs.replication</name>
                <value>2</value>
        </property>
        <property>
                <!-- 是否开启HDFS权限检查，默认true  -->
                <name>dfs.permissions</name>
                <value>true</value>
        </property>
        <property>
                <!-- 配置NameNode地址  -->
                <name>dfs.namenode.http-address</name>
                <value>0.0.0.0:50070</value>
        </property>
</configuration>

dfs.namenode.secondary.http-address是指定secondaryNameNode的http访问地址和端口号，因为在规划中，我们将master规划为SecondaryNameNode服务器。

dfs.replication数据副本数配置为2，默认是3，这里只有两个DataNode，所以配置为2。

配置yarn-site.xml
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vi etc/hadoop/yarn-site.xml
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<configuration>
        <property>
                <name>yarn.resourcemanager.hostname</name>
                <value>master.hadoop.cn</value>
        </property>
        <property>
                <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
                <value>mapreduce_shuffle</value>
        </property>
        <property>
                <name>yarn.application.classpath</name>
                <value>输入hadoop classpath获取的路径</value>
        </property>
</configuration>

ResourceManager节点主机名改为master.hadoop.cn。

配置mapred-site.xml
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vi etc/hadoop/mapred-site.xml
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<configuration>
        <property>
                <name>mapreduce.framework.name</name>
                <value>yarn</value>
        </property>
</configuration>
配置workers
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vi etc/hadoop/workers
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node1.hadoop.cn
node2.hadoop.cn

workers文件是指定HDFS上有哪些DataNode节点。

其他节点配置

将master的hadoop目录远程拷贝到node1和node2上，命令如下：

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scp -r /usr/local/hadoop root@node1.hadoop.cn:/usr/local/
scp -r /usr/local/hadoop root@node2.hadoop.cn:/usr/local/

格式化NameNode

只有首次部署才可使用，谨慎操作，只在master上操作

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hdfs namenode -format

与伪分布模式相同,成功后，如图

注意：

如果需要重新格式化NameNode,需要先将原来NameNode和DataNode下的文件全部删除，不然会报错。NameNode和DataNode所在目录是在core-site.xml中hadoop.tmp.dir、dfs.namenode.name.dir、dfs.datanode.data.dir属性配置的。

因为每次格式化，默认是创建一个集群ID，并写入NameNode和DataNode的VERSION文件中（VERSION文件所在目录为dfs/name/current和dfs/data/current），重新格式化时，默认会生成一个新的集群ID,如果不删除原来的目录，会导致NameNode中的VERSION文件中是新的集群ID,而DataNode中是旧的集群ID，不一致时会报错。

另一种方法是格式化时指定集群ID参数，指定为旧的集群ID。

启动

在master上执行集群启动命令start-all.sh

正常情况下，master上tmp目录下有name和namesecondary两个目录

node1

node2

测试

查看HDFS Web页面

http://master.hadoop.cn:50070

查看YARN Web 页面

http://master.hadoop.cn:8088

测试与伪分布相同，执行MapReduce程序。略。

Hadoop各个功能模块的理解

HDFS模块

HDFS负责大数据的存储，通过将大文件分块后进行分布式存储方式，突破了服务器硬盘大小的限制，解决了单台机器无法存储大文件的问题，HDFS是个相对独立的模块，可以为YARN提供服务，也可以为HBase等其他模块提供服务。

YARN模块

YARN是一个通用的资源协同和任务调度框架，是为了解决Hadoop1.x中MapReduce里NameNode负载太大和其他问题而创建的一个框架。

YARN是个通用框架，不止可以运行MapReduce，还可以运行Spark、Storm等其他计算框架。

MapReduce模块

MapReduce是一个计算框架，它给出了一种数据处理的方式，即通过Map阶段、Reduce阶段来分布式地流式处理数据。它只适用于大数据的离线处理，对实时性要求很高的应用不适用。