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hadoop集群服务器

Hadoop集群服务器由主从架构组成,通过HDFS分布式存储数据,利用YARN资源调度实现高效计算,具备高可用性和横向扩展能力,支撑海量数据处理任务

Hadoop集群服务器详解

Hadoop集群基础架构

Hadoop集群由多个核心组件构成,通过分布式架构实现海量数据的存储与计算,以下是主要组件及其功能:

组件 功能描述
NameNode 管理HDFS文件系统的元数据(如文件路径、权限、块位置),协调客户端读写操作。
DataNode 存储实际数据块,定期向NameNode汇报存储状态,处理读写请求。
ResourceManager 负责YARN资源管理,分配容器(Container)给应用程序。
NodeManager 管理单个节点的资源(CPU、内存),监控容器运行状态。
SecondaryNameNode 辅助NameNode进行元数据checkpoint,减轻主节点负载(Hadoop 3.x已弃用)。
HistoryServer 记录并展示YARN作业的执行历史。

硬件配置要求

Hadoop集群的性能与硬件密切相关,以下是典型生产环境的硬件推荐:

角色 CPU 内存 存储 网络
NameNode 8核+ 32GB+ SSD(RAID-1),容量根据元数据规模 千兆网卡+
DataNode 16核+ 64GB+ HDD/SSD混合(HDD容量大,SSD作缓存) 千兆网卡+
ResourceManager 8核+ 16GB+ 本地磁盘(用于日志) 千兆网卡+
NodeManager 同DataNode 同DataNode 同DataNode 同DataNode

说明

hadoop集群服务器  第1张

  • NameNode需快速读写元数据,建议使用SSD;
  • DataNode存储容量需根据数据量规划,HDD成本低但速度慢,可搭配SSD缓存加速;
  • 网络建议千兆或更高(如万兆),避免数据传输瓶颈。

软件环境准备

  1. 操作系统:CentOS/RHEL/Ubuntu(企业环境常用CentOS 7+);
  2. Java版本:OpenJDK 8或11(需与Hadoop版本兼容);
  3. SSH免密登录:所有节点需配置SSH互信(ssh-keygen + ssh-copy-id);
  4. 时间同步:通过NTP服务确保集群时间一致(如ntpdatechrony);
  5. Hosts配置:编辑/etc/hosts,为所有节点设置域名解析。

集群部署步骤

  1. 下载Hadoop:从Apache官网获取二进制包(如hadoop-3.4.0.tar.gz);
  2. 解压与配置
    • 修改hadoop-env.sh,设置JAVA_HOME
    • 编辑core-site.xml,配置fs.defaultFS(如hdfs://master:9000);
    • 编辑hdfs-site.xml,设置dfs.replication(默认3)、dfs.namenode.name.dir
    • 编辑yarn-site.xml,设置yarn.resourcemanager.hostname
  3. 格式化NameNode:首次启动时执行hdfs namenode -format
  4. 启动集群
    start-dfs.sh   # 启动HDFS
    start-yarn.sh  # 启动YARN
  5. 验证状态:通过jps命令检查进程(如NameNode、DataNode、ResourceManager)。

关键参数调优

参数 默认值 调优建议 影响
dfs.blocksize 128MB 调整为128MB或64MB(小文件场景) 数据块大小,影响Map任务数量
dfs.replication 3 根据容错需求调整(如EC2环境可设为2) 副本数,存储成本与可靠性权衡
yarn.nodemanager.resource.memory-mb 8192MB 根据节点内存扩容(如32GB节点设为24GB) 单个容器最大可用内存
mapreduce.task.io.sort.mb 100MB 增大至200MB+(处理大文件时) 减少Shuffle阶段I/O次数

监控与运维工具

  1. Ambari:图形化管理工具,支持集群部署、监控、报警;
  2. Ganglia/Nagios:监控系统资源(CPU、内存、网络);
  3. HDFS Web UI:访问http://master:9870查看存储概况;
  4. YARN Web UI:访问http://master:8088查看作业进度。

日志管理

  • NameNode/DataNode日志路径:$HADOOP_HOME/logs/
  • 通过log4j.properties调整日志级别(如将INFO改为WARN减少日志量)。

常见问题与解决方案

  1. DataNode频繁离线

    • 检查网络连通性(ping master);
    • 清理DataNode存储目录(删除/var/hadoop/dfs/data下残留数据);
    • 调整dfs.heartbeat.interval(默认3秒)和dfs.client.block.write.timeout
  2. YARN作业执行缓慢

    • 增加yarn.scheduler.maximum-allocation-mb(如从8GB提至16GB);
    • 优化MapReduce代码(如减少排序次数、使用Combiner);
    • 检查NodeManager内存是否不足(top命令监控containers进程)。

FAQs

Q1:Hadoop集群中NameNode宕机如何处理?
A1:若未部署高可用(HA)模式,需手动重启NameNode并恢复元数据,建议生产环境启用HA模式(通过QJM或ZooKeeper实现主备切换),避免单点故障。

Q2:如何平衡Hadoop集群的存储与计算资源?
A2:根据数据本地性原则,优先将计算任务调度到数据所在节点,可通过调整YARN的yarn.nodemanager.vmem-pmem-ratio(虚拟内存比例)和yarn.scheduler.minimum-allocation-vcores

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