IT運維管理經(jīng)驗分享：Hadoop管理員最佳實踐

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本文基于 Cloudera CDH 3u4（同Apache Hadoop 1.0）編寫。相關(guān)推薦配置為官方推薦值或者筆者經(jīng)驗數(shù)值，它不是絕對的，可能會因為不同的應(yīng)用場景和硬件環(huán)境有所出入。

1. 選擇Cloudera CDH部署你的Cluster

動機

大多數(shù)管理員都是從Apache Hadoop開始學(xué)習(xí)。筆者最開始也使用Apache版本Hadoop進(jìn)行開發(fā)和部署工作，但接觸到Cloudera CDH后，我發(fā)現(xiàn)它可以使管理員的工作更簡單，不僅可以獲得最新的特性和Bug修復(fù)，有時也會帶來令人驚喜的性能改善。

CDH為什么更好？筆者羅列了以下幾點：

CDH基于穩(wěn)定版Apache Hadoop，并應(yīng)用了最新Bug修復(fù)或者Feature的Patch。Cloudera常年堅持季度發(fā)行Update版本，年度發(fā)行Release版本，更新速度比Apache官方快，而且在實際使用過程中CDH表現(xiàn)無比穩(wěn)定，并沒有引入新的問題。
Cloudera官方網(wǎng)站上安裝、升級文檔詳細(xì)，省去Google時間。
CDH支持Yum/Apt包，Tar包，RPM包，Cloudera Manager四種方式安裝，總有一款適合您。官方網(wǎng)站推薦Yum/Apt方式安裝，筆者體會其好處如下：
聯(lián)網(wǎng)安裝、升級，非常方便。當(dāng)然你也可以下載rpm包到本地，使用Local Yum方式安裝。
自動下載依賴軟件包，比如要安裝Hive，則會級聯(lián)下載、安裝Hadoop。
Hadoop生態(tài)系統(tǒng)包自動匹配，不需要你尋找與當(dāng)前Hadoop匹配的Hbase，F(xiàn)lume，Hive等軟件，Yum/Apt會根據(jù)當(dāng)前安裝Hadoop版本自動尋找匹配版本的軟件包，并保證兼容性。
自動創(chuàng)建相關(guān)目錄并軟鏈到合適的地方（如conf和logs等目錄）；自動創(chuàng)建hdfs, mapred用戶，hdfs用戶是HDFS的最高權(quán)限用戶，mapred用戶則負(fù)責(zé)mapreduce執(zhí)行過程中相關(guān)目錄的權(quán)限。
推薦指數(shù)：★★★

推薦理由：獲取最新特性和最新Bug修復(fù)；安裝維護(hù)方便，節(jié)省運維時間。

2. Hadoop集群配置與管理

安裝和維護(hù)Hadoop集群涉及大量的管理工作，包括軟件安裝，設(shè)備管理（crontab、iptables等）、配置分發(fā)等。

對于小型集群軟件分發(fā)和節(jié)點管理可以使用PDSH這款軟件，它可以通過免密鑰的SSH將文件分發(fā)到目標(biāo)服務(wù)器，以及為一組目標(biāo)設(shè)備發(fā)送命令并獲得反饋。如果是大型集群或者硬件配置差別很大的集群，推薦使用puppet這樣的工具幫助你維護(hù)配置文件，或者通過Cloudera Manager以GUI的方式的管理集群（注意：Clodera Manager不是開源軟件，免費版最多支持50個節(jié)點）。

推薦指數(shù)：★★★

推薦理由：提高運維效率

3. 開啟SecondaryNameNode

SecondaryNameNode（下稱SNN）的主要功能是工作是幫助NameNode（下稱NN）合并編輯日志，然后將合并后的鏡像文件copy回NN，以減少NN重啟時合并編輯日志所需的時間。SNN不是NN的熱備，但是通過以下步驟可以實現(xiàn)將SNN切換為NN的目的。首先，SNN節(jié)點上導(dǎo)入從NN Copy過來的鏡像文件，然后修改SNN機器名和IP與NN一致，最后重啟集群。

特別注意的是SNN的內(nèi)存配置要與NN一致，因為合并編輯日志的工作需要將metadata加載到內(nèi)存完成。另外，不僅僅是SNN，任何保存NN鏡像的節(jié)點都可以通過上面步驟變?yōu)镹N，只是SNN更適合罷了。

推薦指數(shù)：★★★

推薦理由：減少NN重啟導(dǎo)致集群服務(wù)中斷時間；NN節(jié)點故障后，SNN充當(dāng)NN角色

4. 使用Ganglia和Nagios監(jiān)控你的集群

當(dāng)運行一個大型mapreduce 作業(yè)時，我們通常非常關(guān)心該作業(yè)對TaskTracker（下稱TT）CPU、內(nèi)存、磁盤，以及整個網(wǎng)絡(luò)的帶寬情況，這時候就需要Ganglia這個工具為我們生成相關(guān)圖表來診斷、分析問題。

Ganglia可以監(jiān)控集群狀態(tài)，但當(dāng)你的服務(wù)器down機或者某個TT掛掉，它卻無法通知到你，這時我們可以使用Nagios這款告警軟件，它可以配置郵件告警和短息告警。通過編寫plugins，可以實現(xiàn)自己的監(jiān)控功能。我們的集群目前做了如下監(jiān)控：

NameNode、JobTracker內(nèi)存
DataNode和TaskTracker運行狀態(tài)
NFS服務(wù)狀態(tài)
磁盤使用情況
服務(wù)器負(fù)載狀態(tài)
推薦指數(shù)：★★★

推薦理由：Ganglia可以幫你記錄集群狀態(tài)，方便診斷問題；Nagios可以再遇到問題時第一時間通知你。

5. 設(shè)置好內(nèi)存至關(guān)重要

Hadoop集群安裝完畢后，第一件事就是修改bin/hadoop-evn.sh文件設(shè)置內(nèi)存。主流節(jié)點內(nèi)存配置為32GB，典型場景內(nèi)存設(shè)置如下：

NN: 15-25 GB JT：2-4GB DN：1-4 GB TT：1-2 GB，Child VM 1-2 GB 集群的使用場景不同相關(guān)設(shè)置也有不同，如果集群有大量小文件，則要求NN內(nèi)存至少要20GB，DN內(nèi)存至少2GB。

推薦指數(shù)：★★★★★

推薦理由：幾個組件中NN對內(nèi)存最為敏感，它有單點問題，直接影響到集群的可用性；JT同樣是單點，如果JT內(nèi)存溢出則所有MapReduce Job都無法正常執(zhí)行。

6. 管理員玩轉(zhuǎn)MapReduce

Hadoop原生MapReduce需要Java語言編寫，但是不會Java也沒問題，通過Hadoop streaming框架管理員可以使用Python，Shell，Perl等語言進(jìn)行MapReduce開發(fā)，但更簡單的辦法是安裝和使用Hive或者Pig。

推薦指數(shù)：★★★

推薦理由：減少運維時間，快速響應(yīng)各種ad-hot需求和故障診斷。

7. NameNode HA

前面已經(jīng)說過，NN是整個集群可能出現(xiàn)的單點故障。

Hadoop通過在hdfs.site.xml文件的dfs.name.dir屬性指定保持的metadata路徑，如果希望保持到多個路徑，可以使用逗號分割配置多個路徑。

<property> <name>dfs.name.dir</name> <value>/data/cache1/dfs/nn,/data/cache2/dfs/nn</value> </property> Hadoop官方推薦配置為metadata配置多個path，其中包含一個NFS的路徑。但根據(jù)筆者一次集群嚴(yán)重故障經(jīng)驗，即使這樣，還是導(dǎo)致了所有鏡像文件損壞，包括SNN上的鏡像文件，所以定期備份一個可用的副本還是很有必要的。

推薦指數(shù)：★★★★★

推薦理由：Cloudera3uX和Apache1.0的NN單點問題是大家最頭痛問題之一，多些準(zhǔn)備，少許痛苦。

8. 使用firewall阻止壞人進(jìn)入

Hadoop的安全控制非常簡單，只包含簡單的權(quán)限，即只根據(jù)客戶端用戶名，決定使用權(quán)限。它的設(shè)計原則是：“避免好人做錯事，但不阻止壞人做壞事”。

如果你知道某臺NN的IP和端口，則可以很輕松獲取HDFS目錄結(jié)構(gòu)，并通過修改本機機器用戶名偽裝成HDFS文件所屬owner，對該文件進(jìn)行刪除操作。

通過配置kerberos，可以實現(xiàn)身份驗證。但很多管理員使用更簡單有效的辦法——通過防火墻對訪問IP進(jìn)行控制。

推薦指數(shù)：★★★★★

推薦理由：安全無小事，防范于未然。

9. 開啟垃圾箱(trash)功能

動機

我曾經(jīng)犯下一個錯誤，在我加班非常累，大腦稍有混亂的時候，不小心刪除執(zhí)行了一個命令“hadoop fs -rmr /xxx/xxx”，沒有刪除提示，幾TB的數(shù)據(jù)，一下子就沒有了。簡直讓我崩潰，后悔莫及。這時你多希望有個時間機器可以讓HDFS恢復(fù)到刪除前的狀態(tài)。

trash功能就是這個時間機器， 它默認(rèn)是關(guān)閉的，開啟后，被你刪除的數(shù)據(jù)將會mv到操作用戶目錄的".Trash"文件夾，可以配置超過多長時間，系統(tǒng)自動刪除過期數(shù)據(jù)。這樣一來，當(dāng)操作失誤的時候，可以把數(shù)據(jù)mv回來。開啟垃圾箱步驟如下：

vi core-site.xml ，添加下面配置，value單位為分鐘。

<property> <name>fs.trash.interval</name> <value>1440</value> </property> 筆者 在CDpu4下不用重啟Namenode就可以生效。開啟垃圾箱后，如果希望文件直接被刪除，可以在使用刪除命令時添加“–skipTrash” 參數(shù)，如下：

hadoop fs –rm –skipTrash /xxxx 推薦指數(shù)：★★★★★

推薦理由：想要時間機器嗎？

10. 去社區(qū)尋找?guī)椭?/p>

Hadoop是一個非常優(yōu)秀的開源項目，但它仍存有很多尚未解決的問題，諸如，NN,JT單點問題，JT掛死問題，Block在小文件下匯報效率低下等問題。此時可以通過如下渠道找到可以幫助你的人，筆者幾次集群嚴(yán)重故障都是通過Cloudera公司的google user group直接獲得幾位 committer的幫助。通常前一天提問，第二天就會有反饋。下面是兩個能夠幫助的你的社區(qū)，當(dāng)然你也可以幫助其他人：

Apache hadoop的mail list :

http://hadoop.apache.org/mailing_lists.html

Cloudera CDH google group:

https://groups.google.com/a/cloudera.org/forum/#!forum/cdh-user

推薦指數(shù)：★★★★★

推薦理由：沒有人比軟件作者更熟悉Hadoop本身，去社區(qū)求助，幫你解決很多自己無法跨越的問題。

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