Hadoop - Ambari集群管理剖析

1.Overview

　　Ambari是Apache推出的一个集中管理Hadoop的集群的一个平台，可以快速帮助搭建Hadoop及相关以来组件的平台，管理集群方便。这篇博客记录Ambari的相关问题和注意事项。方便为初学者省去搭配各个社区版的烦恼。

2.How to works

　　在Ambari的官方WIKI上介绍了如何去使用Ambari，［官方文档］。官方说法比较简要，下面我补充相关注意事项，并给大家罗列一个详细的步骤。

2.1 Env

　　首先，节点（物理机）需要实现准备好，这里笔者准备了5台节点，大家可以按需选择。所使用的系统为CentOS6.6，JDK为1.7，MySQL为5.1；另外，需要各个节点SSH面密码登录，关闭各个节点的防火墙，selinux置为disabled。这些环境的准备较为简单，这里就不多赘述了。大家可以利用搜索引擎去完成。

2.2 Exception

　　在deploy的过程当中，会出现一些忽略的环境因素，首先是时间同步问题，在HBase集群之间需要保证时间的一致性（或是时间间隔极短），否则，时间不同步，会导致HBase集群异常，因而，这里我们可以事先将时间同步，命令如下所示：

• 时间同步

cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime  #设置时区为北京时间，这里为上海，因为centos里面只有上海

• 定时同步（crontab -e）

-/ * * * * /usr/sbin/ntpdate us.pool.ntp.org | logger -t NTP

　　在管理Ambari的Meta时，这里我们会使用MySQL去做存储，因而，是需要用到MySQL的Driver的，这个在我们配置或启动Ambari的Server会有提示，不用过早去准备（有2个位置需要用到，/usr/share/java和/usr/lib/ambari-server会需要用到该依赖包）。这里，我们可以提前将Ambari的数据库和表在MySQL中创建，创建的脚本在/var/lib/ambari-server/resources，使用在MySQL中使用以下命令来完成，内容如下所示：

source /var/lib/ambari-server/resources/Ambari-DDL-MySQL-CREATE.sql

　　另外，在WebUI中，分配节点之前会对各个节点进行校验，这里笔者在校验过程当中出现以下异常，解决方案如下：

页面报出以下错误：
The following hosts have Transparent HugePages (THP) enabled。THP should be disabled to avoid potential Hadoop performance issues.
解决办法,在Linux下执行：
echo never >/sys/kernel/mm/redhat_transparent_hugepage/defrag
echo never >/sys/kernel/mm/redhat_transparent_hugepage/enabled
echo never >/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never >/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

Install, setup and start Ambari server by default.
Reach "Choose services" phase of installer.
Actual result:
"Confirm hosts" shows warning that ntpd service isn't running on hosts, but it's running in console by command

service ntpd status

　　在启动系统的ntpd后，最后将其设置为开机自启。命令如下所示：

chkconfig ntpd on

　　在完成上述内容后，准备工作基本算是完成了，接下来的工作就是去对各个组件的集成。

3.Plugins

　　关于组件的选择，大家可以按需而择，后续若是有其他需求可以追加组件功能。节点角色的分配这里需要注意，若是要配置HA，得放在后续配置，这里得SNameNode表示Secondary NameNode，需要和NameNode配置在一起使用，否则会对集群带来异常。如下图为笔者在跳板机的部分截图：

　　之后，我们需要对Hive的Meta的存储介质进行配置，这里我们指定MySQL的地址之后，点击Deploy进行部署，下图为等待部署：

　　等待起完成即可。

4.Architecture

　　Ambari采用的并不是新的架构，只是充分利用了一些优秀的开源软件及其思想，将其巧妙的结合，使其在分布式环境中能够做到集群式服务管理、监控、展示等。Ambari的架构采用的是C/S模型，即：Server/Client模式，能够集中式管理分布式集群的安装配置及部署。Ambari除了ambari-server和ambari-agent，另外它还提供了一个界面优美的管理监控页面ambari-web，这些页面由ambari-server提供。ambari-server对外开放了REST API，这些用途有二，其一用于为ambari-web提供管理监控服务，其二用于与ambari-agent交互，接受ambari-agent向ambari-server发送的心跳请求。官方给出的架构图如下所示：

4.1 Ambari-agent

　　ambari-agent是一个无状态的，主要功能如下所示：

• 采集所在节点的信息并且汇总发送心跳给ambari-server
• 处理ambari-server的响应请求

　　因而，它有两种队列：MessageQueue和ActionQueue。

• MessageQueue：包含节点状态信息（注册信息等）和执行结果信息，并且汇总后通过心跳发送给ambari-server
• ActionQueue：用于接收ambari-server返回过来的状态操作，然后能通过执行器按序调用puppet或python脚本等模块完成任务

　　架构图如下所示：

4.2 Ambari-server

　　而对于ambari-server来说，其是一个有状态的，它维护着自己的一个有限状态FSM。同时这些状态存储与数据库当中（DB目前可以支持多种，可按序自选），Server端主要维持三类状态：

• Live Cluster State：集群现有状态，各个节点汇报上来的状态信息会更改该状态
• Desired State：使用者希望该节点所处状态，是用户在页面进行了一系列的操作，需要更改某些服务的状态，这些状态还没有在节点商阐述作用
• Action State：操作状态，该状态是一种中间状态，这种状态可以辅助Live Cluster State向Desired State状态的转变

　　其架构图如下所示：

　　ambari-server的Heartbeat Handler模块用于接收各个Agent的心跳请求（其中包含节点状态信息和返回的操作结果），把节点状态信息传递给图中的FSM模块去维护该节点的状态，并把响应之后的操作结果信息返回给Action Manager去做更加详细的处理。Coordinator模块可以看作API Handler，主要在接收Web端操作请求后，校验其合法性，Stage Planner分解成一组操作，最后提供给Action 过 Manager去完成执行操作。

　　因而，从上图中，我们可以看出，ambari-server的所有状态信息的维护和变化都会被记录在数据库当中，使用者做一些更改服务的操作都会在数据库商做对应的记录，同时，Agent通过心跳来获取数据库的变动历史信息。

5.总结

　　在部署Ambari时，主机节点的硬件配置，内存不能过低，标准的服务器配置即可。另外，从Ambari的结构图来看，架构虽然谈不上新颖，但各个模块职责分明，能够充分利用优秀的开源中间件来进行组合，对于我们去涉及类似的系统具有借鉴意义。

6.结束语

　　这篇博客就和大家分享到这里，如果大家在研究学习的过程当中有什么问题，可以加群进行讨论或发送邮件给我，我会尽我所能为您解答，与君共勉！