Hadoop发行版非常的多,有华为发行版、Intel发行版、Cloudera Hadoop(CDH)、Hortonworks Hadoop(HDP),这些发行版都是基于Apache Hadoop衍生出来的。
目前Hadoop经历了三个大的版本。
hadoop1.x:HDFS+MapReduce
hadoop2.x:HDFS+YARN+MapReduce
hadoop3.x:HDFS+YARN+MapReduce
在Hadoop1.x中,分布式计算和资源管理都是MapReduce负责的,从Hadoop2.x开始把资源管理单独拆分出来了,YARN是一个公共的资源管理平台,在它上面不仅仅可以跑MapReduce程序,还可以跑很多其他的程序,例如:Spark、Flink等计算框架都是支持在YARN上面执行的,并且在实际工作中也都是在YARN上面执行,只要程序满足YARN的规则即可。
Hadoop3.x的架构并没有发生什么变化,但是它在其他细节方面做了很多优化,常见的包括:
Hadoop 3和2之间的主要区别在于新版本提供了更好的优化和可用性
参考官网
Hadoop主要包含三大组件:HDFS+MapReduce+YARN
这张图代表是一台Linux机器,也可以称为是一个节点,上面安装的有JDK环境,最上面的是Hadoop集群会启动的进程,其中NameNode、SecondaryNameNode、DataNode是HDFS服务的进程,ResourceManager、NodeManager是YARN服务的进程,MapRedcue在这里没有进程,因为它是一个计算框架,等Hadoop集群安装好了以后MapReduce程序可以在上面执行。
左边这一个是主节点,右边的两个是从节点,hadoop集群是支持主从架构的。
一主两从的hadoop集群,环境准备:三个节点
bigdata01 192.168.182.100
bigdata02 192.168.182.101
bigdata03 192.168.182.102
hadoop官网下载地址
版本hadoop3.2.0
设置静态ip、hostname、host、firewalld、ssh免密码登录、安装JDK与环境变量、集群节点之间时间同步
# 主节点 IPADDR=192.168.182.100
# 从节点 IPADDR=192.168.182.101、IPADDR=192.168.182.102
[root@localhost ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="static"
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="ens33"
UUID="9a0df9ec-a85f-40bd-9362-ebe134b7a100"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
IPADDR=192.168.182.100
GATEWAY=192.168.182.2
DNS1=192.168.182.2
# 重启网络服务
[root@bigdata01 ~]# service network restart
Restarting network (via systemctl): [ OK ]
[root@bigdata01 ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:9c:86:11 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.182.100/24 brd 192.168.182.255 scope global noprefixroute ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::c8a8:4edb:db7b:af53/64 scope link noprefixroute
valid_lft forever preferred_lft forever
# 临时主机名
# 主节点 bigdata01
# 从节点 bigdata02、bigdata03
[root@bigdata01 ~]# hostname bigdata01
[root@bigdata01 ~]# vi /etc/hostname
bigdata01
配置永久主机名与静态ip映射,在/etc/hosts文件中配置ip和主机名(hostname)的映射关系,把下面内容追加到/etc/hosts中,不能删除/etc/hosts文件中的已有内容!
# 主节点 bigdata01
# 从节点 bigdata02、bigdata03
[root@bigdata01 ~]# vi /etc/hosts
192.168.182.100 bigdata01
因为需要在主节点远程连接两个从节点,所以需要让主节点能够识别从节点的主机名,使用主机名远程访问,默认情况下只能使用ip远程访问,想要使用主机名远程访问的话需要在节点的/etc/hosts文件中配置对应机器的ip和主机名信息。
所以在这里我们就需要在bigdata01的/etc/hosts文件中配置下面信息,最好把当前节点信息也配置到里面,这样这个文件中的内容就通用了,可以直接拷贝到另外两个从节点
# 在bigdata01的/etc/hosts文件中配置ip与hostname映射
[root@bigdata01 ~]# vi /etc/hosts
192.168.182.100 bigdata01
192.168.182.101 bigdata02
192.168.182.102 bigdata03
# 在bigdata02的/etc/hosts文件中配置ip与hostname映射
[root@bigdata02 ~]# vi /etc/hosts
192.168.182.100 bigdata01
192.168.182.101 bigdata02
192.168.182.102 bigdata03
# 在bigdata03的/etc/hosts文件中配置ip与hostname映射
[root@bigdata03 ~]# vi /etc/hosts
192.168.182.100 bigdata01
192.168.182.101 bigdata02
192.168.182.102 bigdata03
# 临时关闭防火墙
[root@bigdata01 ~]# systemctl stop firewalld
# 永久关闭防火墙
[root@bigdata01 ~]# systemctl disable firewalld
[root@bigdata02 ~]# systemctl disable firewalld
[root@bigdata03 ~]# systemctl disable firewalld
ssh 是secure shell,安全的shell,通过ssh可以远程登录到远程linux机器。
不管是几台机器的集群,启动集群中程序的步骤都是一样的,都是通过ssh远程连接去操作,就算是一台机器,它也会使用ssh自己连自己。
在启动集群的时候只需要在一台机器上启动就行,然后hadoop会通过ssh连到其它机器,把其它机器上面对应的程序也启动起来,使用ssh连接其它机器的时候会发现需要输入密码,所以现在需要实现ssh免密码登录。
# ssh连接主节点
[root@bigdata01 ~]# ssh bigdata01
The authenticity of host 'bigdata01 (fe80::c8a8:4edb:db7b:af53%ens33)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:uUG2QrWRlzXcwfv6GUot9DVs9c+iFugZ7FhR89m2S00.
ECDSA key fingerprint is MD5:82:9d:01:51:06:a7:14:24:a9:16:3d:a1:5e:6d:0d:16.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes【第一次使用这个主机名需要输入yes】
Warning: Permanently added 'bigdata01,fe80::c8a8:4edb:db7b:af53%ens33' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@bigdata01's password: 【这里需要输入密码】
ssh登录原理
ssh这种安全/加密的shell,使用的是非对称加密.
加密有两种,对称加密和非对称加密。
非对称加密的解密过程是不可逆的,比较安全。非对称加密会产生秘钥,秘钥分为公钥和私钥,在这里公钥是对外公开的,私钥是自己持有的。
ssh通信过程:
1、第一台机器会把自己的公钥给到第二台机器;
2、当第一台机器要给第二台机器通信时,第一台机器会给第二台机器发送一个随机的字符串;
3、第二台机器会使用公钥对这个字符串加密,同时第一台机器会使用自己的私钥也对这个字符串进行加密,然后也传给第二台机器;
4、这时第二台机器就有了两份加密的内容,一份是自己使用公钥加密的,一份是第一台机器使用私钥加密传过来的;
5、公钥和私钥是通过一定的算法计算出来的,这时第二台机器就会对比这两份加密之后的内容是否匹配。如果匹配,第二台机器就会认为第一台机器是可信的,就允许登录。如果不相等 就认为是非法的机器。
RSA(Rivest-Shamir-Adleman)是一种非对称加密算法,公钥和私钥成对生成并可以用于加密和解密。工作原理:
# 使用rsa对ssh加密
# 执行这个命令以后,需要连续按 4 次回车键回到 linux 命令行才表示这个操作执行结束,在按回车的时候不需要输入任何内容。
[root@bigdata01 ~]# ssh-keygen -t rsa
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
SHA256:I8J8RDun4bklmx9T45SRsKAu7FvP2HqtriYUqUqF1q4 root@bigdata01
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
| o . |
| o o o . |
| o.. = o o |
| +o* o * o |
|..=.= B S = |
|.o.o o B = . |
|o.o . +.o . |
|.E.o.=...o |
| .o+=*.. |
+----[SHA256]-----+
# 执行以后会在~/.ssh目录下生产对应的公钥和私钥文件
[root@bigdata01 ~]# ll ~/.ssh/
total 12
-rw-------. 1 root root 1679 Apr 7 16:39 id_rsa
-rw-r--r--. 1 root root 396 Apr 7 16:39 id_rsa.pub
# 在bigdata01上执行
[root@bigdata01 ~]# cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
# 在主节点 bigdata01机器上执行下面命令,将公钥信息拷贝到从节点bigdata02
[root@bigdata01 ~]# scp ~/.ssh/authorized_keys bigdata02:~/
The authenticity of host 'bigdata02 (192.168.182.101)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:uUG2QrWRlzXcwfv6GUot9DVs9c+iFugZ7FhR89m2S00.
ECDSA key fingerprint is MD5:82:9d:01:51:06:a7:14:24:a9:16:3d:a1:5e:6d:0d:16.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'bigdata02,192.168.182.101' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@bigdata02's password:
authorized_keys 100% 396 506.3KB/s 00:00
# # 在主节点 bigdata01机器上执行下面命令,将公钥信息拷贝到从节点bigdata03
[root@bigdata01 ~]# scp ~/.ssh/authorized_keys bigdata03:~/
The authenticity of host 'bigdata03 (192.168.182.102)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:uUG2QrWRlzXcwfv6GUot9DVs9c+iFugZ7FhR89m2S00.
ECDSA key fingerprint is MD5:82:9d:01:51:06:a7:14:24:a9:16:3d:a1:5e:6d:0d:16.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'bigdata03,192.168.182.102' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@bigdata03's password:
authorized_keys 100% 396 606.1KB/s 00:00
# 在bigdata02上执行
[root@bigdata02 ~]# cat ~/authorized_keys >> ~/.ssh/authorized_keys
# 在bigdata03上执行
[root@bigdata03 ~]# cat ~/authorized_keys >> ~/.ssh/authorized_keys
# 验证bigdata01免密登陆bigdata02
[root@bigdata01 ~]# ssh bigdata02
Last login: Tue Apr 7 21:33:58 2020 from bigdata01
[root@bigdata02 ~]# exit
logout
Connection to bigdata02 closed.
# # 验证bigdata01免密登陆bigdata03
[root@bigdata01 ~]# ssh bigdata03
Last login: Tue Apr 7 21:17:30 2020 from 192.168.182.1
[root@bigdata03 ~]# exit
logout
Connection to bigdata03 closed.
[root@bigdata01 ~]#
没必要实现从节点之间互相免密登录,因为在启动集群的时候只有主节点需要远程连接其它节点。
# 解压jdk安装包
[root@bigdata01 ~]# cd /data/soft
[root@bigdata01 soft]# tar -zxvf jdk-8u202-linux-x64.tar.gz
# 重命名为jdk1.8
[root@bigdata01 soft]# mv jdk1.8.0_202 jdk1.8
# 配置环境变量 JAVA_HOME
[root@bigdata01 soft]# vi /etc/profile
.....
export JAVA_HOME=/data/soft/jdk1.8
export PATH=.:$JAVA_HOME/bin:$PATH
# 验证
[root@bigdata01 soft]# source /etc/profile
[root@bigdata01 soft]# java -version
java version "1.8.0_202"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_202-b08)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.202-b08, mixed mode)
集群只要涉及到多个节点的就需要对这些节点做时间同步,如果节点之间时间不同步相差太多,会应该集群的稳定性,甚至导致集群出问题。
使用ntpdate -u ntp.sjtu.edu.cn实现时间同步
# 默认是没有ntpdate命令的,需要使用yum在线安装
[root@bigdata01 ~]# ntpdate -u ntp.sjtu.edu.cn
-bash: ntpdate: command not found
# 安装ntpdate
[root@bigdata01 ~]# yum install -y ntpdate
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
* base: mirrors.cn99.com
* extras: mirrors.cn99.com
* updates: mirrors.cn99.com
base | 3.6 kB 00:00
extras | 2.9 kB 00:00
updates | 2.9 kB 00:00
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package ntpdate.x86_64 0:4.2.6p5-29.el7.centos will be installed
--> Finished Dependency Resolution
Dependencies Resolved
===============================================================================
Package Arch Version Repository Size
===============================================================================
Installing:
ntpdate x86_64 4.2.6p5-29.el7.centos base 86 k
Transaction Summary
===============================================================================
Install 1 Package
Total download size: 86 k
Installed size: 121 k
Downloading packages:
ntpdate-4.2.6p5-29.el7.centos.x86_64.rpm | 86 kB 00:00
Running transaction check
Running transaction test
Transaction test succeeded
Running transaction
Installing : ntpdate-4.2.6p5-29.el7.centos.x86_64 1/1
Verifying : ntpdate-4.2.6p5-29.el7.centos.x86_64 1/1
Installed:
ntpdate.x86_64 0:4.2.6p5-29.el7.centos
Complete!
# 执行ntpdate -u ntp.sjtu.edu.cn 确认是否可以正常执行
[root@bigdata01 ~]# ntpdate -u ntp.sjtu.edu.cn
7 Apr 21:21:01 ntpdate[5447]: step time server 185.255.55.20 offset 6.252298 sec
# 建议把这个同步时间的操作添加到linux的crontab定时器中,每分钟执行一次
[root@bigdata01 ~]# vi /etc/crontab
* * * * * root /usr/sbin/ntpdate -u ntp.sjtu.edu.cn
# 在bigdata02和bigdata03节点上配置时间同步
[root@bigdata02 ~]# yum install -y ntpdate
[root@bigdata02 ~]# vi /etc/crontab
* * * * * root /usr/sbin/ntpdate -u ntp.sjtu.edu.cn
[root@bigdata03 ~]# yum install -y ntpdate
[root@bigdata03 ~]# vi /etc/crontab
* * * * * root /usr/sbin/ntpdate -u ntp.sjtu.edu.cn
集群中三个节点的基础环境就都配置完毕了,接下来就需要在这三个节点中安装Hadoop了。
1、把hadoop-3.2.0.tar.gz安装包上传到/data/soft目录下
# 把hadoop-3.2.0.tar.gz安装包上传到/data/soft
[root@bigdata01 soft]# ll
total 527024
-rw-r--r--. 1 root root 345625475 Jul 19 2019 hadoop-3.2.0.tar.gz
drwxr-xr-x. 7 10 143 245 Dec 16 2018 jdk1.8
-rw-r--r--. 1 root root 194042837 Apr 6 23:14 jdk-8u202-linux-x64.tar.gz
2、解压hadoop安装包
# 在bigdata01上解压hadoop安装包
[root@bigdata01 soft]# tar -zxvf hadoop-3.2.0.tar.gz
3、修改hadoop相关配置文件
# 修改hadoop相关配置文件
[root@bigdata01 soft]# cd hadoop-3.2.0/etc/hadoop/
# 首先修改hadoop-env.sh文件,在文件末尾增加环境变量信息
[root@bigdata01 hadoop]# vi hadoop-env.sh
export JAVA_HOME=/data/soft/jdk1.8
export HADOOP_LOG_DIR=/data/hadoop_repo/logs/hadoop
# 修改core-site.xml文件
# 注意fs.defaultFS属性中的主机名需要和主节点的主机名或者静态ip保持一致
[root@bigdata01 hadoop]# vi core-site.xml
<configuration>
<property>
<name>fs.defaultFS</name>
<value>hdfs://bigdata01:9000</value>
</property>
<property>
<name>hadoop.tmp.dir</name>
<value>/data/hadoop_repo</value>
</property>
</configuration>
# 修改hdfs-site.xml文件
# 把hdfs中文件副本的数量设置为2,最多为2,因为现在集群中有两个从节点
# secondaryNamenode进程所在的节点信息
[root@bigdata01 hadoop]# vi hdfs-site.xml
<configuration>
<property>
<name>dfs.replication</name>
<value>2</value>
</property>
<property>
<name>dfs.namenode.secondary.http-address</name>
<value>bigdata01:50090</value>
</property>
</configuration>
# 修改mapred-site.xml
# 设置mapreduce使用的资源调度框架
[root@bigdata01 hadoop]# vi mapred-site.xml
<configuration>
<property>
<name>mapreduce.framework.name</name>
<value>yarn</value>
</property>
</configuration>
# 修改yarn-site.xml,设置yarn上支持运行的服务和环境变量白名单
# 注意,针对分布式集群在这个配置文件中还需要设置resourcemanager的hostname,否则nodemanager找不到resourcemanager节点。
[root@bigdata01 hadoop]# vi yarn-site.xml
<configuration>
<property>
<name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
<value>mapreduce_shuffle</value>
</property>
<property>
<name>yarn.nodemanager.env-whitelist</name>
<value>JAVA_HOME,HADOOP_COMMON_HOME,HADOOP_HDFS_HOME,HADOOP_CONF_DIR,CLASSPATH_PREPEND_DISTCACHE,HADOOP_YARN_HOME,HADOOP_MAPRED_HOME</value>
</property>
<property>
<name>yarn.resourcemanager.hostname</name>
<value>bigdata01</value>
</property>
</configuration>
# 修改workers文件
# 增加所有从节点的主机名,一个一行
[root@bigdata01 hadoop]# vi workers
bigdata02
bigdata03
# 修改启动脚本
# 修改start-dfs.sh,stop-dfs.sh这两个脚本文件,在文件前面增加如下内容
[root@bigdata01 hadoop]# cd /data/soft/hadoop-3.2.0/sbin
[root@bigdata01 sbin]# vi start-dfs.sh
HDFS_DATANODE_USER=root
HDFS_DATANODE_SECURE_USER=hdfs
HDFS_NAMENODE_USER=root
HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER=root
[root@bigdata01 sbin]# vi stop-dfs.sh
HDFS_DATANODE_USER=root
HDFS_DATANODE_SECURE_USER=hdfs
HDFS_NAMENODE_USER=root
HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER=root
# 修改start-yarn.sh,stop-yarn.sh这两个脚本文件,在文件前面增加如下内容
[root@bigdata01 sbin]# vi start-yarn.sh
YARN_RESOURCEMANAGER_USER=root
HADOOP_SECURE_DN_USER=yarn
YARN_NODEMANAGER_USER=root
[root@bigdata01 sbin]# vi stop-yarn.sh
YARN_RESOURCEMANAGER_USER=root
HADOOP_SECURE_DN_USER=yarn
YARN_NODEMANAGER_USER=root
4、把bigdata01节点上将修改好配置的安装包拷贝到其他两个从节点
[root@bigdata01 sbin]# cd /data/soft/
[root@bigdata01 soft]# scp -rq hadoop-3.2.0 bigdata02:/data/soft/
[root@bigdata01 soft]# scp -rq hadoop-3.2.0 bigdata03:/data/soft/
5、格式化HDFS
# 在bigdata01节点上格式化HDFS
[root@bigdata01 soft]# cd /data/soft/hadoop-3.2.0
[root@bigdata01 hadoop-3.2.0]# bin/hdfs namenode -format
# 如果在后面的日志信息中能看到这一行,则说明namenode格式化成功。
common.Storage: Storage directory /data/hadoop_repo/dfs/name has been successfully formatted.
6、启动集群
# 在主节点 bigdata01上执行下面命令
[root@bigdata01 hadoop-3.2.0]# sbin/start-all.sh
Starting namenodes on [bigdata01]
Last login: Tue Apr 7 21:03:21 CST 2020 from 192.168.182.1 on pts/2
Starting datanodes
Last login: Tue Apr 7 22:15:51 CST 2020 on pts/1
bigdata02: WARNING: /data/hadoop_repo/logs/hadoop does not exist. Creating.
bigdata03: WARNING: /data/hadoop_repo/logs/hadoop does not exist. Creating.
Starting secondary namenodes [bigdata01]
Last login: Tue Apr 7 22:15:53 CST 2020 on pts/1
Starting resourcemanager
Last login: Tue Apr 7 22:15:58 CST 2020 on pts/1
Starting nodemanagers
Last login: Tue Apr 7 22:16:04 CST 2020 on pts/1
# 验证
# 在bigdata01上查看java进程,是否存在NameNode、ResourceManager、SecondaryNameNode
[root@bigdata01 hadoop-3.2.0]# jps
6128 NameNode
6621 ResourceManager
6382 SecondaryNameNode
# 在bigdata02上查看java进程,是否存在NodeManager、DataNode
[root@bigdata02 ~]# jps
2385 NodeManager
2276 DataNode
# 在bigdata03上查看java进程,是否存在NodeManager、DataNode
[root@bigdata03 ~]# jps
2326 NodeManager
2217 DataNode
# 停止集群
# 在主节点bigdata01上执行停止命令
[root@bigdata01 hadoop-3.2.0]# sbin/stop-all.sh
Stopping namenodes on [bigdata01]
Last login: Tue Apr 7 22:21:16 CST 2020 on pts/1
Stopping datanodes
Last login: Tue Apr 7 22:22:42 CST 2020 on pts/1
Stopping secondary namenodes [bigdata01]
Last login: Tue Apr 7 22:22:44 CST 2020 on pts/1
Stopping nodemanagers
Last login: Tue Apr 7 22:22:46 CST 2020 on pts/1
Stopping resourcemanager
Last login: Tue Apr 7 22:22:50 CST 2020 on pts/1
具体安装详情说明可查阅Hadoop官网
还可以通过webui界面来验证集群服务是否正常
HDFS webui界面:http://主节点ip:9870
YARN webui界面:http://主节点ip:8088
在实际工作中不建议直接连接集群中的节点来操作集群,直接把集群中的节点暴露给普通开发人员是不安全的,建议在业务机器上安装Hadoop,只需要保证业务机器上的Hadoop的配置和集群中的配置保持一致即可,这样就可以在业务机器上操作Hadoop集群了,此机器就称为是Hadoop的客户端节点,Hadoop的客户端节点可能会有多个,理论上是我们想要在哪台机器上操作hadoop集群就可以把这台机器配置为hadoop集群的客户端节点。