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== 利用 Cloudera 部署 Hadoop<br>  ==

=== 前言<br>  ===

Hadoop 是一个实现了 MapReduce 计算模型的开源分布式并行编程框架。MapReduce的概念来源于Google实验室，它是一个简化并行计算的编程模型，适用于大规模集群上的海量数据处理，目前最成功的应用是分布式搜索引擎。随着2007年底该模式Java开源实现项目Apache Hadoop的出现，使得程序员可以轻松地编写分布式并行程序，并将其运行于计算机集群上，完成海量数据的计算。近两年尤其是今年国内外采用MapReduce模型的应用也逐渐丰富起来，如像NTT KDDI和中国移动这类的电信公司采用该模型分析用户信息，优化网络配置；美国供电局采用该模型来分析电网现状；包括VISA和JP摩根在内的金融公司采用该模型来分析股票数据；包括Amazon和ebay在内的零售商和电子商务公司也开始采用该模型；甚至部分生物公司也采用该模型来进行DNA测序和分析。然而Hadoop安装、部署、管理的难度非常大，这使用很多用户对Hadoop望而却步，好在这种情况不久就得到了改善，Cloudera提供了非常简单的Hadoop的发布版本，能够十分方便地对Hadoop进行安装、部署和管理，这导致目前大约有75％的Hadoop新用户使用Cloudera。<br> 

=== 规划<br>  ===

==== 运行模式  ====

Hadoop有三种运行模式：单机（非分布）运行模式、伪分布运行模式和分布式运行模式。其中前两种运行模式体现不了 Hadoop 分布式计算的优势，并没有什么实际意义（当然它们对程序的测试及调试还是很有帮助的），因此在这里还是采用实际环境中使用的分布式运行模式来部署。<br> 

==== 主机规划  ====
<pre>在这里拟采用三台主机搭建Hadoop环境，由于后期还需要测试增删主机及跨网段主机对Hadoop环境的影响，特将Hadoop主机规划如下：

Hadoop-01 10.137.253.201

Hadoop-02 10.137.253.202

Hadoop-03 10.137.253.203 准备后期加入的测试主机

Hadoop-04 10.137.253.204

Firehare-303 10.10.3.30  准备后期加入的跨网段测试主机
</pre>
==== Hadoop环境规划<br>  ====

对于Hadoop来说，最主要的是两个内容，一是分布式文件系统HDFS，一是MapReduce计算模型。在分布式文件系统HDFS看来，节点分为NameNode 和DataNode，其中NameNode只有一个，DataNode可以是很多；在MapReduce计算模型看来，节点又可分为JobTracker和 TaskTracker，其中JobTracker只有一个，TaskTracker可以是很多。因此在实际的Hadoop环境中通常有两台主节点,一台作为NameNode（I/O节点？？）,一台作为JobTracker（管理节点？？）,剩下的都是从节点，同时当做DataNode和TaskTracker使用。当然也可以将NameNode和JobTracker安装在一台主节点上。由于测试机数量有限，所以在这里是让Hadoop-01做为Namenode和Jobtracker，其它主机则作为DataNode和TaskTracker（如果Hadoop环境中主机数量很多的话，还是建议将Namenode和JobTracker部署到不同的主机，以提高计算的性能）。具体规划如下：<br> 
<pre>HDFS:

Hadoop-01 NameNode

Hadoop-02 DataNode

Hadoop-03 DataNode

Hadoop-04 DataNode

Firehare-303 DataNode


MapReduce:

Hadoop-01 JobTracker

Hadoop-02 TaskTracker

Hadoop-03 TaskTracker

Hadoop-04 TaskTracker

Firehare-303 TaskTracker
</pre>

=== 安装  ===

规划好了就开始安装Hadoop，如前言中所说使用Cloudera的Hadoop发布版安装Hadoop是十分方便的，首先当然是在每台主机上一个干净的操作系统（我用的是Ubuntu 8.04，用户设为Hadoop，其它的版本应该差不多），然后就是安装Hadoop了（这样安装的是Hadoop-0.20，也可以安装Hadoop-0.18的版本，反正安装步骤都差不多。注意，不能同时启用Hadoop-0.20和Hadoop-0.18）。由于每台机器安装步骤都一样，这里就写出了一台主机的安装步骤，主要分为以下几个步骤：<br> 

==== 设置Cloudera的源  ====

*生成Cloudera源文件（这里采用的是Hadoop-0.20版本）：
<pre>sudo vi /etc/apt/sources.list.d/cloudera.list

#稳定版（Hadoop-0.18）
#deb http://archive.cloudera.com/debian hardy-stable contrib
#deb-src http://archive.cloudera.com/debian hardy-stable contrib

#测试版（Hadoop-0.20）
deb http://archive.cloudera.com/debian hardy-testing contrib
deb-src http://archive.cloudera.com/debian hardy-testing contrib
</pre> 
*生成源的密钥：
<pre>sudo apt-get install curl

curl -s http://archive.cloudera.com/debian/archive.key | sudo apt-key add - 
</pre> 
==== 安装Hadoop  ====

*更新源包索引：
<pre>sudo apt-get update
sudo apt-get dist-upgrade
</pre> 
*安装Hadoop：
<pre>sudo apt-get install hadoop-0.20 hadoop-0.20-conf-pseudo  </pre>

=== 部署  ===

安装好这几台主机的Hadoop环境之后，就要对它们进行分布式运行模式的部署了，首先是设置它们之间的互联。<br>

==== 主机互联<br>  ====

Hadoop环境中的互联是指各主机之间网络畅通，机器名与IP地址之间解析正常，可以从任一主机ping通其它主机的主机名。注意，这里指的是主机名，即在Hadoop-01主机上可以通过命令ping Hadoop-02来ping通Hadoop-02主机（同理，要求这几台主机都能相互Ping通各自的主机名）。可以通过在各主机的/etc/hosts文件来实现，具体设置如下：<br> 
<pre>sudo vi /etc/hosts

127.0.0.1 localhost
10.137.253.201 hadoop-01 hadoop-01
10.137.253.202 hadoop-02 hadoop-02
10.137.253.203 hadoop-03 hadoop-03
10.137.253.204 hadoop-04 hadoop-04
10.10.3.30 firehare-303 firehare-303</pre> 
将每个主机的hosts文件都改成上述设置，这样就实现了主机间使用主机名互联的要求。<br> 

<br> 

注：如果深究起来，并不是所有的主机都需要知道Hadoop环境中其它主机主机名的。其实只是作为主节点的主机（如NameNode、JobTracker），需要在该主节点hosts文件中加上Hadoop环境中所有机器的IP地址及其对应的主机名，如果该台机器作Datanode用，则只需要在hosts文件中加上本机和主节点机器的IP地址与主机名即可（至于JobTracker主机是否也要同NameNode主机一样加上所有机器的IP和主机名，本人由于没有环境，不敢妄言，但猜想是要加的，如果哪位兄弟有兴趣，倒是不妨一试）。在这里只是由于要作测试，作为主节点的主机可能会改变，加上本人比较懒，所以就全加上了。:)

==== 计算帐号设置  ====

Hadoop要求所有机器上hadoop的部署目录结构要相同，并且都有一个相同用户名的帐户。由于这里采用的是Cloudera发布的Hadoop包，所以并不需要这方面的设置，大家了解一下即可。 

==== SSH设置  ====

在 Hadoop 分布式环境中，主节点(NameNode、JobTracker) 需要通过 SSH 来启动和停止从节点(DataNode、TeskTracker)上的各类进程。因此需要保证环境中的各台机器均可以通过 SSH 登录访问，并且主节点用 SSH 登录从节点时，不需要输入密码，这样主节点才能在后台自如地控制其它结点。可以将各台机器上的 SSH 配置为使用无密码公钥认证方式来实现。 Ubuntu上的SSH协议的开源实现是OpenSSH, 缺省状态下是没有安装的，如需使用需要进行安装。<br> 

===== 安装OpenSSH  =====

安装OpenSSH很简单，只需要下列命令就可以把openssh-client和openssh-server给安装好： 
<pre>sudo apt-get install ssh
</pre> 
===== 设置OpenSSH的无密码公钥认证<br>  =====

首先在Hadoop-01机器上执行以下命令：<br>
<pre>hadoop@hadoop-01:~$ ssh-keygen -t rsa
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/hadoop/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):（在这里直接回车）
Enter same passphrase again:（在这里直接回车）
Your identification has been saved in /home/hadoop/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /home/hadoop/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
9d:42:04:26:00:51:c7:4e:2f:7e:38:dd:93:1c:a2:d6 hadoop@hadoop-01</pre>
上述命令将为主机hadoops-01上的当前用户hadoop生成其密钥对，该密钥对被保存在/home/hadoop/.ssh/id_rsa文件中，同时命令所生成的证书以及公钥也保存在该文件所在的目录中（在这里是：/home/hadoop/.ssh），并形成两个文件 id_rsa，id_rsa.pub。然后将 id_rsa.pub 文件的内容复制到每台主机(其中包括本机hadoop-01)的/home/hadoop/.ssh/authorized_keys文件的尾部，如果该文件不存在，可手工创建一个。

'''注意：id_rsa.pub 文件的内容是长长的一行，复制时不要遗漏字符或混入了多余换行符。'''<br>

===== 无密码公钥SSH的连接测试<br>  =====
从 hadoop-01 分别向 hadoop-01, hadoop-04, firehare-303 发起 SSH 连接请求，确保不需要输入密码就能 SSH 连接成功。注意第一次 SSH 连接时会出现类似如下提示的信息：
<pre>
The authenticity of host [hadoop-01] can't be established. The key fingerprint is: <br/>c8:c2:b2:d0:29:29:1a:e3:ec:d9:4a:47:98:29:b4:48 Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?
</pre>
请输入 yes, 这样 OpenSSH 会把连接过来的这台主机的信息自动加到 /home/hadoop/.ssh/know_hosts 文件中去，第二次再连接时，就不会有这样的提示信息了。