Hadoop2.0 NameNode HA和Federation简明理解

Posted 2023-05-04

参考技术A 为什么需要 NameNode HA 和 Federation ？

1. 规避NameNode单点故障，secondary namenode只是定期做checkpoints，无法保证数据完整性，当nn失效时无法即时顶替；

2. 随集群规模扩大，NameNode内存出现瓶颈，Federation作用是“扩容”

1. 有 主备NameNode ，分别在active和standby模式。两者有 共享存储 、datanode同时向两个nn报告，保证数据一致性。

2. Zookeeper 集群（逻辑上与Hadoop集群独立）实现同步锁，监控nn

3. ZKFC 实现的FailoverController进程（必须在nn上,与ZK集群心跳通信，一般2000ms）

1. 多个nn共用一个集群内所有dn的资源，每个NN可以单独对外提供服务

2. 每个NN上有一个block pool，有单独的ID，每个DN会为所有block pool提供存储

3. DN按照block pool ID向对应的NN汇报块信息

4. 通过客户端挂载表将不同目录挂在不同NN上

好处：

1. 改动最小，前向兼容。NN无配置改动，只是横向扩容；客户端可以只连接一个NN，无需修改配置。

2. 分离了 namespace 和 块存储管理：DN资源得到充分利用，可以向多个NN提供服务

3. 客户端挂载表：通过路径自动对应NN，使Federation配置对应用透明

<未完待续>

还有配置项说明

hadoop之 Hadoop 2.x HA Federation

HDFS2.0之HA

主备NameNode：
　　1、主NameNode对外提供服务，备NameNode同步主NameNode元数据，以待切换；
　　2、主NameNode的信息发生变化后，会将信息写到共享数据存储系统中让备NameNode合并到自己的内存中；
　　3、所有DataNode同时向两个NameNode发送心跳信息（块信息）；

两种切换方式：
　　1、手动切换：通过命令实现主备之间的切换，可以用于HDFS升级等场合；
　　2、自动切换：基于Zookeeper实现；
　　　　Zookeeper Failover Controller：向Zookeeper注册NameNode并监控NameNode健康状态，当NM挂掉后，ZKFC为NameNode竞争锁，获得锁的NameNode变成active；

多种共享数据存储系统可供选择
　　1、NFS
　　2、多个Journal Node构成集群（推荐）
　　　　基本原理，数据同时写入所有的JN，多数写入成功，则认为写成功；
　　　　一般配置奇数个JN，JN越多，容错性越好；比如有3个JN，只要两个写成功，则数据写成功，最多允许一个JN挂掉；
　　3、Bookeeper

相对于hadoop1.x中多了备NameNode，JournalNode(存储共享数据)，ZKFC&ZK(主备NN切换)

 

HDFS2.0之Federation

多个NN同时对外提供服务，每个NN分管一部分目录，多个NN共享底层DN存储；
此时每个NN都还是存在单点故障问题的，故还需要给Federation节点配置一个备用NN；
所有整个HADOOP2集群中可能存在的NN有：多个NN以及每个NN对应的备NN

带来的好处：单个NN内存和并发压力减小，NN彼此隔离，互不影响；

常见应用方法：
　　为不同业务创建不同NN，防止相互影响；（一个NN给开发用，一个NN测试用）
　　为不同需求创建不同NN，比如测试用的NN，生产用的NN；

 

HDFS2.0之其他实现机制（与1.0版本基本一致）

1、文件放置策略
　　文件被切成若干个block，存放在不同节点上；
　　切分过程对用户透明；

2、文件容错策略
　　基于副本的容错机制；
　　流水线复制；

3、副本放置策略
　　一个节点（1个rack）+ 两个节点（另1个rack）

4、......