Hadoop（一）Hadoop概述

Hadoop（一）Hadoop概述

1.Hadoop基本结构

Hadoop是一个分布式系统基础架构，主要解决海量数据的存储和海量数据的分析计算问题。

Hadoop组成：

• Hadoop Common（辅助工具）: The common utilities that support the other Hadoop modules.
• Hadoop Distributed File System （数据存储）: A distributed file system that provides high-throughput access to application data.
• Hadoop YARN（资源调度）: A framework for job scheduling and cluster resource management.
• Hadoop MapReduce（数据处理与计算）: A YARN-based system for parallel processing of large data sets.

1.1 HDFS架构

NameNode 指明每个文件块存在哪个节点上 DataNode存储实实在在的数据

1、NameNode是一个中心服务器，单一节点（简化系统的设计和实现，负责管理文件系统的名字空间（namespace）以及客户端对文件的访问
2、文件操作，Namenode是负责文件元数据的操作，它知道数据的存放位置（例如NN知道数据块1存在001、006、008三台机器）。这些信息不是长久固定的，每次启动系统后需要重新从数据节点获取这些信息。Datanode负责处理文件内容的读写请求，跟文件内容相关的数据流不经过Namenode，只询问它跟哪个DataNode联系，否则Namenode会成为系统的瓶颈
3、 副本存放在哪些Datanode上由Namenode来控制，根据全局情况作出块放置决定，读取文件时NameNode尽量让用户先读取最近的副本，降低读取网络开销和读取延时。HDFS分布式文件系统的内部有一个副本存放策略：以默认的副本数=3为例：①第一个副本块存本机（若客户端在集群中，不在的话随机选择一个较近的机器）②第二个副本在另一个机架的随机节点③第三个副本在第二个副本所处机架的随机节点
4、Namenode全权管理数据库的复制，它周期性的从集群中的每Datanode接收心跳信合和状态报告，接收到心跳信号意味着DataNode节点工作正常，块状态报告包含了一个该DataNode上所有的数据列表

1.2 YARN架构

• Resource Manager：整个集群资源的统一管理者
• Node Manager：单个节点服务器的资源管理者
• App Mstr：单个任务运行的管理者
• Container：相当于一台独立服务器，里面有任务运行所需要的资源，比如CPU、磁盘、网络等

1.3 MapReduce架构

MapReduce将计算过程分为两个阶段：Map和Reduce

• Map阶段并行处理输入数据
• Reduce阶段对Map结果进行汇总

1.4 HDFS、YARN、MapReduce三者关系

工作过程概述：

1.用户向YARN中提交应用程序，其中包括ApplicationMaster程序、启动ApplicationMaster的命令、用户程序等

2.ResourceManager为该应用程序分配第一个Container，并与对应的Node-Manager通信，要求它在这个Container中启动应用程序ApplicationMaster

3.ApplicationMaster首先向ResourceManager注册，这样用户可以直接通过ResourceManager查看应用程序的运行状态，然后它将为各个任务申请资源，并监控它的运行状态，直到运行结束，即重复步骤4~7

4.ApplicationMaster采用轮询的方式通过RPC协议向ResourceManager申请和领取资源

5.一旦ApplicationMaster申请到资源后，便与对应的NodeManager通信，要求它启动任务

6.NodeManager为任务设置好运行环境（包括环境变量、JAR包、二进制程序等）后，将任务启动命令写到一个脚本中，并通过运行该脚本启动任务MapTask

7.各个任务通过某个RPC协议向ApplicationMaster汇报自己的状态和进度，以让ApplicationMaster随时掌握各个任务的运行状态，从而可以在任务失败时重新启动任务。在应用程序运行过程中，用户可随时通过RPC向ApplicationMaster查询应用程序的当前运行状态

8.最后经过ReduceTask将结果返回写到磁盘，HDFS做相应的存储

9.应用程序运行完成后，ApplicationMaster向ResourceManager注销并关闭自己

关于SecondaryNameNode:
链接: https://blog.csdn.net/xh16319/article/details/31375197

2.Hadoop优势

• 高可用性：Hadoop底层维护多个数据副本，所以即使Hadoop某个计算节点出现故障，也不会导致数据丢失
• 高扩展性：在集群间分配任务数据，可以方便的扩展数以千计的节点
• 高效性：Hadoop是并行处理数据的
• 高容错性：能够用自动将失败的任务重新分配

3.安装JDK与Hadoop

相关压缩包在文章末尾

3.1 安装JDK

1、卸载现有JDK
注意：安装JDK前，一定确保提前删除了虚拟机自带的JDK

2、用XShell传输工具将JDK导入到opt目录下面的software文件夹下面

3、在Linux系统下的opt目录中查看软件包是否导入成功

[gzhu@hadoop102 ~]$ ls /opt/software/

4、解压JDK到/opt/module目录下

[gzhu@hadoop102 software]$ tar -zxvf jdk-8u212-linux-x64.tar.gz -C /opt/module/

5、配置JDK环境变量
①新建/etc/profile.d/my_env.sh文件

[gzhu@hadoop102 ~]$ sudovim /etc/profile.d/my_env.sh

添加如下内容：

#JAVA_HOMEexportJAVA_HOME=/opt/module/jdk1.8.0_212
exportPATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

②保存后退出 :wq

③source一下/etc/profile文件，让新的环境变量PATH生效

[gzhu@hadoop102 ~]$ source /etc/profile

6、测试JDK是否安装成功

[gzhu@hadoop102 ~]$ java -version

如果能看到以下结果，则代表Java安装成功。
java version “1.8.0_212”

注意：重启（如果java -version可以用就不用重启）

[gzhu@hadoop102 ~]$ sudoreboot

3.2 安装Hadoop

Hadoop下载地址：https://archive.apache.org/dist/hadoop/common/hadoop-3.1.3/
1、用XShell文件传输工具将hadoop-3.1.3.tar.gz导入到opt目录下面的software文件夹下面

2、进入到Hadoop安装包路径下

[gzhu@hadoop102 ~]$ cd /opt/software/

3、解压安装文件到/opt/module下面

[gzhu@hadoop102 software]$ tar -zxvf hadoop-3.1.3.tar.gz -C /opt/module/

4、查看是否解压成功

[gzhu@hadoop102 software]$ ls /opt/module/

显示hadoop-3.1.3即成功

5、将Hadoop添加到环境变量
①获取Hadoop安装路径

[gzhu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ pwd /opt/module/hadoop-3.1.3

②打开/etc/profile.d/my_env.sh文件

[gzhu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ sudovim /etc/profile.d/my_env.sh

在my_env.sh文件末尾添加如下内容：（shift+g）

#HADOOP_HOMEexportHADOOP_HOME=/opt/module/hadoop-3.1.3
exportPATH=$PATH:$HADOOP_HOME/bin
exportPATH=$PATH:$HADOOP_HOME/sbin

保存并退出： :wq
③让修改后的文件生效

[gzhu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ source /etc/profile

6、测试是否安装成功

[gzhu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ hadoop version

7、重启（如果Hadoop命令不能用再重启虚拟机）

[gzhu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ sudoreboot