hadoop集群管理之 SecondaryNameNode和NameNode

光从字面上来理解，很容易让一些初学者先入为主的认为：SecondaryNameNode（snn）就是NameNode（nn）的热备进程。其 实不是。snn是HDFS架构中的一个组成部分，但是经常由于名字而被人误解它真正的用途，其实它真正的用途，是用来保存namenode中对HDFS metadata的信息的备份，并减少namenode重启的时间。对于hadoop进程中 ，要配置好并正确的使用 snn，还是需要做一些工作的。hadoop的默认配置中让 snn进程默认运行在了 namenode 的那台机器上，但是这样的话，如果这台机器出错，宕机，对恢复HDFS文件系统是很大的灾难，更好的方式是：将snn的进程配置在另外一台机器 上运行。

在hadoop中，namenode负责对HDFS的metadata的持久化存储，并且处理来自客户端的对HDFS的各种操作的交互反馈。为了保 证交互速度，HDFS文件系统的metadata是被load到namenode机器的内存中的，并且会将内存中的这些数据保存到磁盘进行持久化存储。为 了保证这个持久化过程不会成为HDFS操作的瓶颈，hadoop采取的方式是：没有对任何一次的当前文件系统的snapshot进行持久化，对HDFS最 近一段时间的操作list会被保存到namenode中的一个叫Editlog的文件中去。当重启namenode时，除了 load fsImage意外，还会对这个EditLog文件中 记录的HDFS操作进行replay，以恢复HDFS重启之前的最终状态。

而SecondaryNameNode，会周期性的将EditLog中记录的对HDFS的操作合并到一个checkpoint中，然后清空 EditLog。所以namenode的重启就会Load最新的一个checkpoint，并replay EditLog中 记录的hdfs操作，由于EditLog中记录的是从 上一次checkpoint以后到现在的操作列表，所以就会比较小。如果没有snn的这个周期性的合并过程，那么当每次重启namenode的时候，就会 花费很长的时间。而这样周期性的合并就能减少重启的时间。同时也能保证HDFS系统的完整性。

这就是SecondaryNameNode所做的事情。所以snn并不能分担namenode上对HDFS交互性操作的压力。尽管如此，当 namenode机器宕机或者namenode进程出问题时，namenode的daemon进程可以通过人工的方式从snn上拷贝一份metadata 来恢复HDFS文件系统。

1：fsimage是存于硬盘的元数据检查点，Hadoop不会对每个文件操作都写出到fsimage，这样是很慢的，但是每个 文件操作都会在提交后运行前先写入edits编辑日志，这样在namenode出现故障后，就会将fsimage和edits编辑日志结合读入内存，重建 元数据信息。具体的检查点和日志滚动，可以参见数据库的检查点和Apache的日志滚动技术。

2：上面也说过，参考数据库的检查点知识。为了避免edits编辑日志的无限制扩大，secondary namenode 就回按照时间阈值（比如1小时）或者按大小阈值（edits编辑日志文件大小超过64M，这些参数都可以设置）“周期性”的读取namenode中的 edits和fsimage重构fsimage检查点，同时在namenode中进行edits的滚动，来解决这个问题。

至于为什么要将SNN进程运行在一台非NameNode的 机器上，这主要出于两点考虑：

1. 可扩展性： 创建一个新的HDFS的snapshot需要将namenode中load到内存的metadata信息全部拷贝一遍，这样的操作需要的内存就需要 和namenode占用的内存一样，由于分配给namenode进程的内存其实是对HDFS文件系统的限制，如果分布式文件系统非常的大，那么 namenode那台机器的内存就可能会被namenode进程全部占据。
2. 容错性： 当snn创建一个checkpoint的时候，它会将checkpoint拷贝成metadata的几个拷贝。将这个操作运行到另外一台机器，还可以提供分布式文件系统的容错性。

配置将SecondaryNameNode运行在另外一台机器上

HDFS的一次运行实例是通过在namenode机器上的$HADOOP_HOME/bin/start-dfs.sh（ 或者start-all.sh ） 脚本来启动的。这个脚本会在运行该脚本的机器上启动 namenode进程，而slaves机器上都会启动DataNode进程，slave机器的列表保存在 conf/slaves文件中，一行一台机器。并且会在另外一台机器上启动一个snn进程，这台机器由 conf/masters文件指定。所以，这里需要严格注意，conf/masters 文件中指定的机器，并不是说jobtracker或者namenode进程要 运行在这台机器上，因为这些进程是运行在 launch bin/start-dfs.sh或者 bin/start-mapred.sh(start-all.sh)的机器上的。所以，masters这个文件名是非常的令人混淆的，应该叫做 secondaries会比较合适。然后，通过以下步骤：

1. 将所有想要运行secondarynamenode进程的机器写到masters文件中，一行一台。
2. 修改在masters文件中配置了的机器上的conf/hadoop-site.xml文件，加上如下选项：
   

Java代码   

1. <property>
2. <name>dfs.http.address</name>
3. <value>namenode.hadoop-host.com:50070</value>
4. </property>

 

core-site.xml：这里有2个参数可配置，但一般来说我们不做修改。fs.checkpoint.period表示多长时间记录一次hdfs的镜像。默认是1小时。fs.checkpoint.size表示一次记录多大的size，默认64M。

 

Java代码   

1. <property>
2. <name>fs.checkpoint.period</name>
3. <value>3600</value>
4. <description>The number of seconds between two periodic checkpoints.
5. </description>
6. </property>
7. <property>
8. <name>fs.checkpoint.size</name>
9. <value>67108864</value>
10. <description>The size of the current edit log (in bytes) that triggers
11. a periodic checkpoint even if the fs.checkpoint.period hasn't expired.
12. </description>
13. </property>
14. <property>
15. <name>fs.checkpoint.dir</value>
16. <value>yourdir</value>
17. </property>

 

 

3、配置检查。配置完成之后，我们需要检查一下是否成功。我们可以通过查看运行secondarynamenode的机器上文件目录来确定是否成功 配置。首先输入jps查看是否存在secondarynamenode进程。如果存在，在查看对应的目录下是否有备份记录。如下图：

该目录一般存在于hadoop.tmp.dir/dfs/namesecondary/下面。

四、恢复

1、配置完成了，如何恢复。首先我们kill掉namenode进程，然后将hadoop.tmp.dir目录下的数据删除掉。制造master挂掉情况。

2、在配置参数dfs.name.dir指定的位置建立一个空文件夹； 把检查点目录的位置赋值给配置参数fs.checkpoint.dir；

 将namesecondary中的文件复制到fs.checkpoint.dir；

./hadoop namenode -importCheckpoint;

启动NameNode，并加上-importCheckpoint。（这句话抄袭的是hadoop-0.20.2/hadoop-0.20.2/docs/cn/hdfs_user_guide.html#Secondary+NameNode，看看文档，有说明）

3、启动namenode的时候采用hadoop namenode –importCheckpoint

五、总结

1、secondarynamenode可以配置多个，master文件里面多写几个就可以。

2、千万记得如果要恢复数据是需要手动拷贝到namenode机器上的。不是自动的（参看上面写的恢复操作）。

3、镜像备份的周期时间是可以修改的，如果不想一个小时备份一次，可以改的时间短点。core-site.xml中的fs.checkpoint.period值