大数据技术之Hadoop：HDFS集群安装篇（三）

逃离我推掉我的手 2024-03-23 17:37 121阅读 0赞

**目录**

分布式文件系统HDFS安装篇

一、为什么海量数据需要分布式存储

二、 分布式的基础架构分析

三、 HDFS的基础架构

四 HDFS集群环境部署

4.1 下载安装包

4.2 集群规划

4.3 上传解压

4.4 配置HDFS集群

4.5 准备数据目录

4.6 分发hadoop到其他服务器

4.7 配置环境变量

4.8 为普通用户授权

4.9 对整个文件系统进行格式化

4.10 启动、停止hdfs集群

4.11 查看HDFS webUI

五、虚拟机快照

--------------------

此为个人学习笔记，包含个人归纳总结以及结合了对网络资源的整理，初衷是为了自己复习巩固。如果能帮到各位是我的荣幸！

该总结参考了黑马教程，感兴趣的也可以去观看相关视频。[第二章-01-\[理解\]为什么需要分布式存储\_哔哩哔哩\_bilibili][-01-_bilibili]

##  ##

## 分布式文件系统HDFS安装篇 ##

### 一、为什么海量数据需要分布式存储 ###

假如某个文件有100TB,试想哪台服务器能存下这么大的文件？

所以我们会搭建分布式服务集群，将这100TB的文件分成几份，分别发送到不同的服务器上。

当然，分布式不仅仅是解决了能存的问题， 多台服务器协同工作带来的也是性能的横向扩展。

也相当于是磁盘写入效率、传输效率的大大增加。

> 总结：

数据量太大，单机存储能力有上限，需要靠数量来解决问题。

数量的提升带来的是网络传输、磁盘读写、CPU、内存等各方面的综合提升。 分布式组合在一起可以达到1+1>2的效果。

### 二、 分布式的基础架构分析 ###

**数量多**，在现实生活中往往带来的不是提升，而是：**混乱**。

众多的服务器一起工作，是如何高效、不出问题呢？

大数据体系中，分布式的调度主要有2类架构模式：去中心化模式和中心化模式。

![49835214706545b3b5e34ff85a8a4fd9.png][]

![efef9dc84e514d7cacd9a620f2d84959.png][]

*  大数据框架，大多数的基础架构上，都是符合：**中心化模式的**。
    
    即：有一个中心节点（服务器）来统筹其它服务器的工作，统一指挥，统一调派，避免混乱。
    
    这种模式，也被称之为：**一主多从模式，简称主从模式（****Master And Slaves****）**
 *  ###  ###
 *  ### 三、 HDFS的基础架构 ###

> 什么是HDFS?

*  HDFS是Hadoop三大组件(HDFS、MapReduce、YARN)之一。
 *  全称是：Hadoop Distributed File System（Hadoop分布式文件系统）。
 *  它是Hadoop技术栈内提供的分布式数据存储解决方案。
 *  可以在多台服务器上构建存储集群，存储海量的数据。
 *  **HDFS****是一个典型的主从模式架构**
 *  > HDFS中的架构角色有哪些？
 *  ![555eaba427f244c88322de2325c60624.png][]
    
    NameNode：主角色，管理HDFS集群和DataNode角色
 *  DataNode：从角色，负责数据的存储
 *  SecondaryNameNode：辅助角色，协助NameNode整理元数据
 *  ![5f77d52e6f454ce8b4b63a13165bb8cf.png][]
 *  ![1d440017e42748a68936590b23dd2ae2.png][]
    
    ### 四 HDFS集群环境部署 ###
 *  #### 4.1 下载安装包 ####
 *  官方网址：https://hadoop.apache.org，课程使用当前最新的发行版：3.3.4版。
 *  
 *  ![e430d05976ac44eca16acaf0e1f7fea9.png][]
 *  #### 4.2 集群规划 ####
    
    ![70da041feac04155a11e669519c684de.png][]
    
    #### 4.3 上传解压 ####
 *  请确认已经完成前置准备中的服务器创建、固定IP、防火墙关闭、Hadoop用户创建、SSH免密、JDK部署等操作。
 *  1. 上传Hadoop安装包到centos100节点中
 *  ![e74a828af7094a7e8b6afb25556bd84e.png][]
 *  2. 解压缩安装包到/opt/software/hadoop/中
 *      tar -zxvf hadoop-3.3.4.tar.gz -C /opt/software/hadoop/
    
    ![c1cc57138d994c8ea3b35256ae199513.png][]
 *  3. 进入hadoop-3.3.4内
    
    ![6132373c78f940909366e0a3ce94b5e0.png][]
    
    各个文件夹含义如下
 *  bin，存放Hadoop的各类程序（命令）
 *  etc，存放Hadoop的配置文件
 *  include，C语言的一些头文件
 *  lib，存放Linux系统的动态链接库（.so文件）
 *  libexec，存放配置Hadoop系统的脚本文件（.sh和.cmd）
 *  licenses-binary，存放许可证文件
 *  sbin，管理员程序（super bin）
 *  share，存放二进制源码（Java jar包）

#### 4.4 配置HDFS集群 ####

配置HDFS集群，我们主要涉及到如下文件的修改：

*  workers： 配置从节点（DataNode）有哪些
 *  hadoop-env.sh： 配置Hadoop的相关环境变量
 *  core-site.xml： Hadoop核心配置文件
 *  hdfs-site.xml： HDFS核心配置文件

这些文件均存在与$HADOOP\_HOME/etc/hadoop文件夹中。

ps：$HADOOP\_HOME是后续我们要设置的环境变量，其指代Hadoop安装文件夹即/export/server/hadoop

> 配置workers文件

进入安装目录下的etc/hadoop目录。这里面存放了Hadoop的配置。编辑workers文件。

![b96f065587654a8d955ac712e0041cac.png][]

设置为我们的服务器名称，表示集群记录了这三个节点。![e6d26b26fe8d45278db9f8e6c38ce66a.png][]

> 配置hadoop-env.sh文件

这个文件是Hadoop在运行时需要使用到的一些环境变量

# 填入如下内容
    export JAVA_HOME=/opt/software/jdk
    export HADOOP_HOME=/opt/software/hadoop/hadoop-3.3.4
    export HADOOP_CONF_DIR=$HADOOP_HOME/etc/hadoop
    export HADOOP_LOG_DIR=$HADOOP_HOME/logs

*  ![4f491e6efc274952a53f56a80a4a7dc6.png][]
 *  ![810ac49258814d22a422f6ed85cbb8f4.png][]
    
    > 配置core-site.xml文件
    
    Hadoop的核心配置文件，主要配置HDFS文件系统的网络通讯地址和io操作文件缓冲区大小。
 *  端口号一般大家都是用的8020，一般不建议更改。

<configuration>
      <property>
        <name>fs.defaultFS</name>
        <value>hdfs://centos100:8020</value>
      </property>
    
      <property>
        <name>io.file.buffer.size</name>
        <value>131072</value>
      </property>
    </configuration>

![702d3ae2c6fa4e619fb786a51f55c315.png][]

> 配置hdfs-site.xml文件

<configuration>
      <property>
        <name>dfs.datanode.data.dir.perm</name>
        <value>700</value>
      </property>
      <property>
        <name>dfs.namenode.name.dir</name>
        <value>/data/nn</value>
      </property>
      <property>
        <name>dfs.namenode.hosts</name>
        <value>centos100,centos101,centos102</value>
      </property>
      <property>
        <name>dfs.blocksize</name>
        <value>268435456</value>
      </property>
      <property>
        <name>dfs.namenode.handler.count</name>
        <value>100</value>
      </property>
      <property>
        <name>dfs.datanode.data.dir</name>
        <value>/data/dn</value>
      </property>
    </configuration>

*  ![97edc01e5c444130ba5bcc9ce4935d7f.png][]
    
    ![596ed3fd904b433f95bee605a54b7e0a.png][]
 *  ![36cfb85ecd724f74b7172d1c13bbfc0c.png][]
    
    #### 4.5 准备数据目录 ####
 *  刚刚配置文件种规定了namenode和datanode的文件存储位置，但是还没有创建该目录。所以接下来我们需要创建目录。
 *  在centos100节点：
 *      mkdir -p /data/nn
        mkdir /data/dn
    
    在centos101节点和centos102节点：
 *      mkdir -p /data/dn
    
    ![8747fb0b7f934f9caca478976319ce4f.png][]
 *  #### 4.6 分发hadoop到其他服务器 ####
    
    刚才我们安装、配置都是在centos100这台服务器上的，但是centos101和centos102这两台都还没有安装过hadoop，显然是不行的。
    
    所以，我们可以通过分发的方式，将Hadoop分发到centos101和centos102这两台服务器上。
    
    ![cbf6c5a2df1f4cbbaca55c51f98eabe3.png][]
    
    ![079d3a9662e74584860a707e5eef8be0.png][]
    
    执行的时间可能比较长，要耐心等待。
    
    执行完毕后，我们去centos101和centos102这两台服务器看看，分发过来没。
    
    ![46df9db8644843799328b1b8ee458e86.png][]
    
    #### 4.7 配置环境变量 ####
    
    我们操作Hadoop的可执行命令，需要进入到它的bin目录下，然后执行对应的命令。
    
    但是我们觉得这样太麻烦了，能不能在任何地方都可以直接执行命令呢，当然可以。
    
    这需要我们配置环境变量。
    
    修改/etc/profile文件
    
        vim /etc/profile
    
        export HADOOP_HOME=/opt/software/hadoop/hadoop-3.3.4
        export PATH=$PATH:$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin
    
    ![e775425e01d7490dbee41d8ed0d03e2c.png][]
    
    让环境变量生效
    
        source /etc/profile
    
    ![912c494359ef441a90f84f987b4062eb.png][]
    
    然后在另外两台服务器中都同样配置一下。
    
    #### 4.8 为普通用户授权 ####
    
    hadoop部署的准备工作基本完成
    
    为了确保安全，hadoop系统不以root用户启动，我们以普通用户hadoop来启动整个Hadoop服务
    
    所以，现在需要对文件权限进行授权。
    
    ps：请确保已经提前创建好了hadoop用户（前置准备章节中有讲述），并配置好了hadoop用户之间的免密登录
    
    以**root****身份**，在centos100、centos101、centos102三台服务器上均执行如下命令:
    
        # 以root身份，在三台服务器上均执行
        chown -R hadoop:hadoop /data
        chown -R hadoop:hadoop /opt
    
    \-R 表示对子文件夹全部执行更改
    
    前一个hadoop表示账号，冒号后的hadoop表示hadoop账户组
    
    最后是要授权的路径
    
    ![590d8a00ecc7471d8b7a5abf907693e9.png][]
    
    ![3bfcc78018a949db80b7c43d02704da7.png][]
 *  ![5d8ac7d9ba04478a8bcec54f19be0925.png][]
    
    #### 4.9 对**整个文件系统进行格式化** ####
 *  前期准备全部完成，现在对整个文件系统执行初始化。

> 格式化namenode

# 确保以hadoop用户执行
    su - hadoop
    # 格式化namenode
    hadoop namenode -format

*  #### ![32eb10b8241946a08cb8a979907990bd.png][] ####
    
    可以发现执行完成后，这个文件中就有数据了。
 *  至于这些文件是什么，后续再说。
 *  #### 4.10 启动、停止hdfs集群 ####
 *  下面我们以hadoop用户，在centos100上通过命令可以一键启动停止整个hdfs集群。
 *      # 一键启动hdfs集群
        start-dfs.sh
        # 一键关闭hdfs集群
        stop-dfs.sh
        
        # 如果遇到命令未找到的错误，表明环境变量未配置好，可以以绝对路径执行
        /opt/oftware/hadoop/hadoop-3.3.4/sbin/start-dfs.sh
        /opt/oftware/hadoop/hadoop-3.3.4/sbin/stop-dfs.sh
    
    ![221fc6d1936a4dedad8e911424885095.png][]
    
    ![73b6b309fe0a4673a3ee98c073f3dbe8.png][]
 *  通过jps去另外两台服务器查看一下，也启动成功了。
 *  ![96c5f7b0d9e34512bf1d47aeb0a2a0f5.png][]
 *  ![b63d028470384ac7909f89a7a10d84cc.png][]
    
    停止hdfs集群试试。
 *  ![56ae0d55627a42d8b9e8fb6c842987fd.png][]
    
    #### 4.11 查看HDFS webUI ####
 *  我们先不要关闭集群。然后通过web访问centos100这台服务器的9870端口，即可查看HDFS的web可视化页面。
    
    ![fda9ebad91d746dfa42e6d0d2342ad38.png][]
    
     当然了，如果windows系统配置了host文件，将这几个ip地址映射了服务名，也可以直接用域名:9870的方式打开。
    
    ![67bf76c86eb74fa9a91957bb360a7356.png][]![2f54584d112f4d75b682b7b745ec6e42.png][]  
    ![271caf1751554edebe83111bf441d159.png][]
 *  
 *  
 *  ### 五、虚拟机快照 ###
 *  为了避免服务器出问题，导致我们辛辛苦苦搭建的集群崩溃掉。我们最好做一下快照保存。这样即使后面我们误操作，导致服务器崩溃掉，也可以恢复到我们当前这个阶段。
 *  
 *  好了，这部分内容暂时就梳理到这里。我们下个阶段见！

[-01-_bilibili]: https://www.bilibili.com/video/BV1WY4y197g7?p=19&vd_source=91f1fec2c2815af53d1b0c7ec1e5194b
[49835214706545b3b5e34ff85a8a4fd9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/43e7e2d27f714b5eb93fc89bc541be96.png
[efef9dc84e514d7cacd9a620f2d84959.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/c2963c3ddf3743fb9eb0005f227da50a.png
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[5f77d52e6f454ce8b4b63a13165bb8cf.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/bca1a15043f14eb4b97ffd6935e17d91.png
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[70da041feac04155a11e669519c684de.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/9127410a47084ec2bae46f2d74f25932.png
[e74a828af7094a7e8b6afb25556bd84e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/37e20ef84b074b7b87d7bedeb46356ed.png
[c1cc57138d994c8ea3b35256ae199513.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/8b815e3a96b3441a81d5672534628797.png
[6132373c78f940909366e0a3ce94b5e0.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/95305c1fb2984a799091f92ebba27ecf.png
[b96f065587654a8d955ac712e0041cac.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/f028d0c11c384bcabab2adf197f46b90.png
[e6d26b26fe8d45278db9f8e6c38ce66a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/c691f2d3d8db494ca446766a5c005985.png
[4f491e6efc274952a53f56a80a4a7dc6.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/dfd01d4caca94251b1867a0cdd9a07f9.png
[810ac49258814d22a422f6ed85cbb8f4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/9316860440564b20a825965ea104ad5c.png
[702d3ae2c6fa4e619fb786a51f55c315.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/2f14aadcda4942c68f051e70ef33d2e8.png
[97edc01e5c444130ba5bcc9ce4935d7f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/92f53d0ec5b54c15a46752f64442ed72.png
[596ed3fd904b433f95bee605a54b7e0a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/d9e26a18184140d1b933c09e4219073f.png
[36cfb85ecd724f74b7172d1c13bbfc0c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/a592b186fb69453393372a4f230f0b74.png
[8747fb0b7f934f9caca478976319ce4f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/7580eb7933764da9a7f39e0a96a48bcf.png
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[079d3a9662e74584860a707e5eef8be0.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/f9578965f9cf45118279d50053c27843.png
[46df9db8644843799328b1b8ee458e86.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/f134f4a6a3e2443fbbe90b9f7e1cdf54.png
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[912c494359ef441a90f84f987b4062eb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/6456f323e0a64e61b7c6567257a3faf3.png
[590d8a00ecc7471d8b7a5abf907693e9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/43c4c471e7e64be399251fa1e3e62dc2.png
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[5d8ac7d9ba04478a8bcec54f19be0925.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/077f8b48df844394b0b6ba5dcbf12de5.png
[32eb10b8241946a08cb8a979907990bd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/b3e79da9c58748669641edaa4f5d39a9.png
[221fc6d1936a4dedad8e911424885095.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/290e1b4d0dc14021a4d54bfb36907ff4.png
[73b6b309fe0a4673a3ee98c073f3dbe8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/bb8a84764bf645aa98d09acd0ec61406.png
[96c5f7b0d9e34512bf1d47aeb0a2a0f5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/2372db17a95147829a97690c0785678a.png
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