（三）HDFS中DataNode工作机制及数据节点服役和退役

第6章 DataNode（开发重点）

6.1 DataNode工作机制

（1）一个数据块在DataNode上以文件形式存储在磁盘上，包括两个文件，一个是数据本身，一个是元数据包括数据块的长度，块数据的校验和，以及时间戳。

（2）DataNode启动后向NameNode注册，通过后，周期性（1小时）的向NameNode上报所有的块信息。

（3）心跳是每3秒一次，心跳返回结果带有NameNode给该DataNode的命令如复制块数据到另一台机器，或删除某个数据块。如果超过10分钟没有收到某个DataNode的心跳，则认为该节点不可用。

（4）集群运行中可以安全加入和退出一些机器。

6.2 数据完整性

思考：如果电脑磁盘里面存储的数据是控制高铁信号灯的红灯信号（1）和绿灯信号（0），但是存储该数据的磁盘坏了，一直显示是绿灯，是否很危险？同理DataNode节点上的数据损坏了，却没有发现，是否也很危险，那么如何解决呢？

如下是DataNode节点保证数据完整性的方法。

（1）当DataNode读取Block的时候，它会计算CheckSum。

（2）如果计算后的CheckSum，与Block创建时值不一样，说明Block已经损坏。

（3）Client读取其他DataNode上的Block。

（4）常见的校验算法 crc（32），md5（128），sha1（160）

（5）DataNode在其文件创建后周期验证CheckSum。

6.3 掉线时限参数设置

需要注意的是hdfs-site.xml 配置文件中的heartbeat.recheck.interval的单位为毫秒，dfs.heartbeat.interval的单位为秒。

<property>

   <name>dfs.namenode.heartbeat.recheck-interval</name>

    <value>300000</value>

</property>

<property>

    <name>dfs.heartbeat.interval</name>

   <value>3</value>

</property>
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6.4 服役新数据节点

1）需求

随着公司业务的增长，数据量越来越大，原有的数据节点的容量已经不能满足存储数据的需求，需要在原有集群基础上动态添加新的数据节点。

2）环境准备

（1）在hadoop104主机上再克隆一台hadoop105主机

（2）修改IP地址和主机名称

（3）删除原来HDFS文件系统留存的文件（/opt/module/hadoop-3.1.3/data和logs）

（4）source一下配置文件

[lu@hadoop105 hadoop-3.1.3]$ source /etc/profile
1

3）服役新节点具体步骤

（1）直接启动DataNode，即可关联到集群

[lu@hadoop105 hadoop-3.1.3]$ hdfs --daemon start datanode

[lu@hadoop105 hadoop-3.1.3]$ yarn --daemon start nodemanager
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（2）在hadoop105上上传文件

[lu@hadoop105 hadoop-3.1.3]$ hadoop fs -put /opt/module/hadoop-3.1.3/LICENSE.txt /
1

（3）如果数据不均衡，可以用命令实现集群的再平衡

[lu@hadoop102 sbin]$ ./start-balancer.shstarting balancer, logging to /opt/module/hadoop-3.1.3/logs/hadoop-atguigu-balancer-hadoop102.out
Time Stamp               Iteration#  Bytes Already Moved  Bytes Left To Move  Bytes Being Moved
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6.5 退役旧数据节点

6.5.1 添加白名单和黑名单

白名单和黑名单是hadoop管理集群主机的一种机制。

添加到白名单的主机节点，都允许访问NameNode，不在白名单的主机节点，都会被退出。添加到黑名单的主机节点，不允许访问NameNode，会在数据迁移后退出。

实际情况下，白名单用于确定允许访问NameNode的DataNode节点，内容配置一般与workers文件内容一致。 黑名单用于在集群运行过程中退役DataNode节点。

配置白名单和黑名单的具体步骤如下：

1）在NameNode节点的/opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop目录下分别创建whitelist 和blacklist文件

[lu@hadoop102 hadoop]$ pwd

/opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop

[lu@hadoop102 hadoop]$ touch whitelist

[lu@hadoop102 hadoop]$ touch blacklist
========================
在whitelist中添加如下主机名称,假如集群正常工作的节点为102 103 104 105

hadoop102

hadoop103

hadoop104

hadoop105
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黑名单暂时为空。

2）在hdfs-site.xml配置文件中增加dfs.hosts和 dfs.hosts.exclude配置参数

<!-- 白名单 -->

<property>

<name>dfs.hosts</name>

<value>/opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop/whitelist</value>

</property>

<!-- 黑名单 -->

<property>

<name>dfs.hosts.exclude</name>

<value>/opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop/blacklist</value>

</property>
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3）分发配置文件whitelist，blacklist，hdfs-site.xml (注意：105节点也要发一份)

[lu@hadoop102 etc]$ xsync hadoop/ 

[lu@hadoop102 etc]$ rsync -av hadoop/ lu@hadoop105:/opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop/
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4）重新启动集群(注意：105节点没有添加到workers，因此要单独起停)

[lu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ stop-dfs.sh

[lu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ start-dfs.sh

[lu@hadoop105 hadoop-3.1.3]$ hdfs –daemon start datanode
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6.5.2 黑名单退役

1）编辑/opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop目录下的blacklist文件

[lu@hadoop102 hadoop] vim blacklist
==================
添加如下主机名称（要退役的节点）

hadoop105
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2）分发blacklist到所有节点

[lu@hadoop102 etc]$ xsync hadoop/ 

[lu@hadoop102 etc]$ rsync -av hadoop/ lu@hadoop105:/opt/module/hadoop-3.1.3/etc/hadoop/
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3）刷新NameNode、刷新ResourceManager

[lu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ hdfs dfsadmin -refreshNodes
=====================
Refresh nodes successful

[lu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ yarn rmadmin -refreshNodes
17/06/24 14:55:56 INFO client.RMProxy: Connecting to ResourceManager at hadoop103/192.168.1.103:8033
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4）检查Web浏览器，退役节点的状态为decommission in progress（退役中），说明数据节点正在复制块到其他节点

​

5）等待退役节点状态为decommissioned（所有块已经复制完成），停止该节点及节点资源管理器。注意：如果副本数是3，服役的节点小于等于3，是不能退役成功的，需要修改副本数后才能退役

[lu@hadoop105 hadoop-3.1.3]$ hdfs --daemon stop datanode

stopping datanode

[lu@hadoop105 hadoop-3.1.3]$ yarn --daemon stop nodemanager

stopping nodemanager
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6）如果数据不均衡，可以用命令实现集群的再平衡

[lu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ sbin/start-balancer.sh 

starting balancer, logging to /opt/module/hadoop-3.1.3/logs/hadoop-lu-balancer-hadoop102.out

Time Stamp               Iteration#  Bytes Already Moved  Bytes Left To Move  Bytes Being Moved
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注意：不允许白名单和黑名单中同时出现同一个主机名称，既然使用了黑名单blacklist成功退役了hadoop105节点，因此要将白名单whitelist里面的hadoop105去掉。

6.6 DataNode多目录配置

1）DataNode可以配置成多个目录，每个目录存储的数据不一样。即：数据不是副本

2）具体配置如下

（1）在hdfs-site.xml文件中添加如下内容

<property>

        <name>dfs.datanode.data.dir</name>

<value>file://${hadoop.tmp.dir}/dfs/data1,file://${hadoop.tmp.dir}/dfs/data2</value>

</property>
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（2）停止集群，删除三台节点的data和logs中所有数据。

[lu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ rm -rf data/ logs/

[lu@hadoop103 hadoop-3.1.3]$ rm -rf data/ logs/

[lu@hadoop104 hadoop-3.1.3]$ rm -rf data/ logs/
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（3）格式化集群并启动。

[lu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ bin/hdfs namenode –format

[lu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ sbin/start-dfs.sh
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（4）查看结果

[lu@hadoop102 dfs]$ ll

总用量 12

drwx------. 3 lu lu 4096 4月   4 14:22 data1

drwx------. 3 lu lu 4096 4月   4 14:22 data2

drwxrwxr-x. 3 lu lu 4096 12月 11 08:03 name1

drwxrwxr-x. 3 lu lu 4096 12月 11 08:03 name2
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