HDFS集群滚动升级

Posted 2022-01-02 赵广陆

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• 1 介绍
• 2 升级
• • 2.1 不停机升级
  • • 2.1.1 升级非联邦集群
    • 2.1.2 升级联邦集群
  • 2.2 停机升级
  • • 2.2.1 升级非HA集群
• 3 降级和回滚
• • 3.1 降级
  • 3.2 回滚
• 4 滚动升级相关命令
• • 4.1 dfsadmin –rollingUpgrade
  • 4.2 dfsadmin –getDatanodeInfo
  • 4.3 dfsadmin –shutdownDatanode
  • 4.4 namenode –rollingUpgrade

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1 介绍

HDFS滚动升级允许升级单个HDFS守护程序。例如，可以独立于NameNodes升级DataNodes。也可以独立于其他NameNodes升级单独NameNode。也可以独立于DataNodes和journal nodes升级NameNodes。

2 升级

在Hadoop v2中，HDFS支持NameNode高可用（HA）和线路兼容性（wirecompatibility）。这两个功能使升级HDFS变得可行，且不会导致HDFS停机。 为了在不停机的情况下升级 HDFS 群集，必须使用 HA 设置群集。如果新软件版本中启用了任何新功能，则升级后可能无法与旧软件版本一起使用。在这种情况下，应按照以下步骤进行升级。禁用新功能、升级集群、启用新功能。
请注意，仅从Hadoop-2.4.0起才支持滚动升级。

2.1 不停机升级

在HA群集中，有两个或多个NameNode（NN），许多DataNode（DN），一些JournalNode
（JN）和一些ZooKeeperNode（ZKN）。JN相对稳定，在大多数情况下，升级HDFS时不需要升级。 滚动升级过程 中 ，仅 针对 NNs 和 DNs ， JNS 和 ZKNs 都没有。升级JN和ZKN可能
会导致群集停机。

2.1.1 升级非联邦集群

假设有两个名称节点NN1和NN2，其中NN1和NN2分别处于Active和StandBy状态。以下是升级HA群集的步骤：
➢ 准备滚动升级
运行hdfs dfsadmin -rollingUpgrade prepare 以创建用于回滚的fsimage
运行hdfs dfsadmin -rollingUpgrade query 以检查回滚fsimage的状态。等待
并重新运行命令，直到显示Proceeding with Rolling Upgrade信息。
➢ 升级Active和StandBy NN
关闭并升级NN2。
启动NN2成为StandBy状态通过-rollingUpgrade started选项。
从NN1到NN2的故障转移，以便NN2变为活动状态，而NN1变为待机状态。
关闭并升级NN1。
启动NN1成为StandBy状态通过-rollingUpgrade started选项。
➢ 升级DN
选择一小部分DN节点（例如，特定机架下的所有数据节点）。
运行hdfs dfsadmin -shutdownDatanode <DATANODE_HOST：IPC_PORT> upgrade以
关闭所选的DN。
运行hdfs dfsadmin -getDatanodeInfo <DATANODE_HOST：IPC_PORT>进行检查，
然后等待DN关闭。
升级并重启DN节点。
对子集中的所有选定DN节点并行执行以上步骤。
重复上述步骤，直到升级群集中的所有DN节点。
➢ 完成滚动升级
运行hdfs dfsadmin -rollingUpgrade finalize完成滚动升级。

2.1.2 升级联邦集群

在联邦集群中，有多个名称空间以及每个名称空间的一对Active和StandBy NN。
升级联合群集的过程类似于升级非联邦群集的过程，不同之处在于
为每个命名空间准备滚动升级
升级每个命名空间的Active和StandBy NN
升级DN
完成每个命名空间的滚动升级

2.2 停机升级

对于非HA群集，无法在没有停机的情况下升级HDFS，因为它需要重新启动NN。但是，DN仍可以滚动方式升级。

2.2.1 升级非HA集群

在非HA群集中，有一个NameNode（NN），SecondaryNameNode（SNN）和许多DataNodes
（DN）。升级非HA群集的过程与升级HA群集的过程类似，不同之处在于，将升级非HA
集群中的第2步“升级活动和备用NN升级”更改为以下内容：
➢ 升级NN和SNN
关闭SNN
关闭并升级NN。
使用-rollingUpgrade started 选项启动NN。
升级并重新启动SNN

3 降级和回滚

如果不希望使用升级版本，或者在某些不太可能的情况下，升级失败（由于较新
版本中的错误），管理员可以选择将HDFS降级到升级前版本，或将HDFS回滚到升级前
版本和升级前的状态。
请注意，降级可以滚动方式进行，但不能回滚。回滚要求集群停机。
还请注意， 只有在开始滚动升级之后且终止升级之前，才可以进行降级和回滚。
可以通过完成，降级或回滚来终止升级。因此，可能无法在完成或降级之后执行回滚，
或者在完成后无法执行降级。

3.1 降级

降级会将软件还原回升级前的版本，并保留用户数据。假设时间T是滚动升级开始时间，并且升级通过降级终止。然后，在T之前或之后创建的文件在HDFS中仍然可用。在T之前或之后删除的文件在HDFS中仍然被删除。仅当两个版本之间的namenode布局版本和datanode布局版本均未更改时，才可以将较新的版本降级为升级前的版本。在高可用性集群中，当正在进行从旧软件版本到新软件版本的滚动升级时，可以滚动方式将升级后的计算机降级到旧软件版本。与之前相同，假设NN1和NN2分别处于活动状态和待机状态。以下是在不停机的情况下进行降级的步骤：降级DN选择一小部分数据节点（例如，特定机架下的所有数据节点）。
运行“ hdfs dfsadmin -shutdownDatanode <DATANODE_HOST：IPC_PORT>
upgrade ”以关闭所选的数据节点之一。
运行“ hdfs dfsadmin -getDatanodeInfo <DATANODE_HOST：IPC_PORT> ”进
行检查，然后等待数据节点关闭。
降级并重新启动datanode。
对子集中的所有选定数据节点并行执行以上步骤。
重复上述步骤，直到集群中所有升级的数据节点降级。
降级活动和备用NN
关闭和降级NN2。
正常启动NN2作为待机。
从NN1到NN2的故障转移，以便NN2变为活动状态，而NN1变为待机状态。
关闭并降级NN1。
正常启动NN1作为待机。
完成滚动降级
运行“ hdfs dfsadmin -rollingUpgrade finalize ”以完成滚动降级。
请注意，在降级名称节点之前，必须先降级数据节点，因为协议可以以向后兼容
的方式更改，但不能向前兼容，即，旧的数据节点可以与新的名称节点对话，反之则
不行。

3.2 回滚

回滚将软件还原到升级前的版本，但也将用户数据还原到升级前的状态。假设时间T是滚动升级开始时间，并且升级通过回滚终止。T之前创建的文件在HDFS中仍然可用，但T之后创建的文件不可用。T之前删除的文件在HDFS中仍然被删除，但是T之后删除的文件被恢复。
始终支持从较新版本回滚到升级前版本。但是，这不能以滚动方式完成。它需要
集群停机。假设NN1和NN2分别处于活动状态和待机状态。以下是回滚的步骤：
回滚HDFS
关闭所有NN和DN。
在所有计算机上还原升级前的版本。
开始NN1为活动的“ -rollingUpgrade回滚”选项。
在NN2上运行`-bootstrapStandby’并以待机状态正常启动。
使用“ -rollback ”选项启动DN。

4 滚动升级相关命令

4.1 dfsadmin –rollingUpgrade

hdfs dfsadmin -rollingUpgrade <query|prepare|finalize>

4.2 dfsadmin –getDatanodeInfo

hdfs dfsadmin -getDatanodeInfo <DATANODE_HOST:IPC_PORT>
获取有关给定datanode的信息。该命令可以像Unix ping命令一样用于检查数据
节点是否处于活动状态。

4.3 dfsadmin –shutdownDatanode

hdfs dfsadmin -shutdownDatanode <DATANODE_HOST:IPC_PORT> [upgrade]
提交给定datanode的关闭请求。如果指定了可选的升级参数，则建议访问数据节
点的客户端等待其重启，然后启用快速启动模式。如果重启不及时，客户端将超时并
忽略数据节点。在这种情况下，快速启动模式也将被禁用。
请注意，该命令不会等待数据节点关闭完成。dfsadmin -getDatanodeInfo命令可
用于检查数据节点关闭是否完成。

4.4 namenode –rollingUpgrade

hdfs namenode -rollingUpgrade <rollback|started>