Hadoop的可靠性保证之namenode

1.1 hadoop1.0的单点问题

Hadoop中的NameNode好比是人的心脏,非常重要,绝对不可以停止工作。在hadoop1时代,只有一个NameNode。如果该NameNode数据丢失或者不能工作,那么整个集群就不能恢复了。这是hadoop1中的单点问题,也是hadoop1不可靠的表现。如下图所示,便是hadoop1.0的架构图;

Hadoop的可靠性保证之namenode

1.2 hadoop2.0对hadoop1.0单点问题的解决

为了解决hadoop1中的单点问题,在hadoop2中新的NameNode不再是只有一个,可以有多个(目前只支持2个)。每一个都有相同的职能。一个是active状态的,一个是standby状态的。当集群运行时,只有active状态的NameNode是正常工作的,standby状态的NameNode是处于待命状态的,时刻同步active状态NameNode的数据。一旦active状态的NameNode不能工作,通过手工或者自动切换,standby状态的NameNode就可以转变为active状态的,就可以继续工作了。这就是高可靠。

 

1.3 使用JournalNode实现NameNode(Active和Standby)数据的共享

Hadoop2.0中,2个NameNode的数据其实是实时共享的。新HDFS采用了一种共享机制,Quorum Journal Node(JournalNode)集群或者Nnetwork File System(NFS)进行共享。NFS是操作系统层面的,JournalNode是hadoop层面的,我们这里使用JournalNode集群进行数据共享(这也是主流的做法)。如下图所示,便是JournalNode的架构图。

Hadoop的可靠性保证之namenode

两个NameNode为了数据同步,会通过一组称作JournalNodes的独立进程进行相互通信。当active状态的NameNode的命名空间有任何修改时,会告知大部分的JournalNodes进程。standby状态的NameNode有能力读取JNs中的变更信息,并且一直监控edit log的变化,把变化应用于自己的命名空间。standby可以确保在集群出错时,命名空间状态已经完全同步了

 

1.4 NameNode之间的故障切换

对于HA集群而言,确保同一时刻只有一个NameNode处于active状态是至关重要的。否则,两个NameNode的数据状态就会产生分歧,可能丢失数据,或者产生错误的结果。为了保证这点,这就需要利用使用ZooKeeper了。首先HDFS集群中的两个NameNode都在ZooKeeper中注册,当active状态的NameNode出故障时,ZooKeeper能检测到这种情况,它就会自动把standby状态的NameNode切换为active状态。

马洪飞

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