Hadoop单机模式/伪分布式模式/完全分布式模式

一、Hadoop的三种运行模式（启动模式）

一.单机(非分布式)模式

　　这种模式在一台单机上运行，没有分布式文件系统，而是直接读写本地操作系统的文件系统。

• 默认情况下，Hadoop即处于该模式，用于开发和调式。
• 不对配置文件进行修改。
• 使用本地文件系统，而不是分布式文件系统。
• Hadoop不会启动NameNode、DataNode、JobTracker、TaskTracker等守护进程，Map()和Reduce()任务作为同一个进程的不同部分来执行的。
• 用于对MapReduce程序的逻辑进行调试，确保程序的正确。

二.伪分布式运行模式

　　这种模式也是在一台单机上运行，但用不同的Java进程模仿分布式运行中的各类结点: (NameNode,DataNode,JobTracker,TaskTracker,SecondaryNameNode)

　　请注意分布式运行中的这几个结点的区别：

1. 从分布式存储的角度来说，集群中的结点由一个NameNode和若干个DataNode组成,另有一个SecondaryNameNode作为NameNode的备份。
2. 从分布式应用的角度来说，集群中的结点由一个JobTracker和若干个TaskTracker组成，JobTracker负责任务的调度，TaskTracker负责并行执行任务。TaskTracker必须运行在DataNode上，这样便于数据的本地计算。JobTracker和NameNode则无须在同一台机器上。一个机器上，既当namenode，又当datanode,或者说既 是jobtracker,又是tasktracker。没有所谓的在多台机器上进行真正的分布式计算，故称为"伪分布式"。、

• Hadoop的守护进程运行在本机机器，模拟一个小规模的集群。
• 在一台主机模拟多主机。
• Hadoop启动NameNode、DataNode、JobTracker、TaskTracker这些守护进程都在同一台机器上运行，是相互独立的Java进程。
• 在这种模式下，Hadoop使用的是分布式文件系统，各个作业也是由JobTraker服务，来管理的独立进程。在单机模式之上增加了代码调试功能，允许检查内存使用情况，HDFS输入输出，以及其他的守护进程交互。类似于完全分布式模式，因此，这种模式常用来开发测试Hadoop程序的执行是否正确。
• 修改3个配置文件：core-site.xml（Hadoop集群的特性，作用于全部进程及客户端）、hdfs-site.xml（配置HDFS集群的工作属性）、mapred-site.xml（配置MapReduce集群的属性）
• 格式化文件系统

三.完全分布式模式

　　真正的分布式，由3个及以上的实体机或者虚拟机组件的机群。

• Hadoop的守护进程运行在一个集群上。
• Hadoop的守护进程运行在由多台主机搭建的集群上，是真正的生产环境。
• 在所有的主机上安装JDK和Hadoop，组成相互连通的网络。
• 在主机间设置SSH免密码登录，把各从节点生成的公钥添加到主节点的信任列表。
• 修改3个配置文件：core-site.xml、hdfs-site.xml、mapred-site.xml，指定NameNode和JobTraker的位置和端口，设置文件的副本等参数。
• 格式化文件系统

二、搭建Hadoop伪分布式集群

一.安装JDK，并配置环境变量

JAVA_HOME = C:\ProgramData\Java\jdk1.8.0_211

Path = %JAVA_HOME%\bin

二.安装hadoop

1）解压hadoop安装包

2）添加Hadoop环境变量(HADOOP_HOME、Path)

3）使用hadoop version命令测试是否配置成功

三.配置hadoop

1）在Hadoop安装路径(C:\ProgramData\hadoop-2.7.2\)下创建workplace目录，创建temp、nodename和datanode目录，用来保存数据

2）修改C:\ProgramData\hadoop-2.7.2\etc\hadoop下5个配置文件

• hadoop-env.sh

export JAVA_HOME=${JAVA_HOME}
改为：
export JAVA_HOME=C:\ProgramData\Java\jdk1..0_211

• core-site.xml（localhost为主节点所在主机的ip，而9000为端口）

    <property>
        <name>hadoop.tmp.dir</name>
        <value>C:\ProgramData\hadoop-2.7.\workplace\temp</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.name.dir</name>
        <value>C:\ProgramData\hadoop-2.7.\workplace\namenode</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.default.name</name>
        <value>hdfs://localhost:9000</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.defaultFS</name>
        <value>hdfs://localhost:9000</value>
    </property>

• hdfs-site.xml

<configuration>
    <property>
        <name>dfs.replication</name>
        <value></value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.data.dir</name>
        <value>C:\ProgramData\hadoop-2.7.\workplace\datanode</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.namenode.name.dir</name>
        <value>C:\ProgramData\hadoop-2.7.\workplace\namenode</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.datanode.data.dir</name>
        <value>C:\ProgramData\hadoop-2.7.\workplace\datanode</value>
    </property>
</configuration>

• mapred-site.xml

<configuration>
    <property>
        <name>mapreduce.framework.name</name>
        <value>yarn</value>
    </property>
    <property>
        <name>mapred.job.tracker</name>
        <value>hdfs://localhost:9001</value>
    </property>
</configuration>

• yarn-site.xml

<configuration>
    <!-- 指定reducer获取数据的方式-->
    <property>
        <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
        <value>mapreduce_shuffle</value>
    </property>
    <property>
        <name>yarn.nodemanager.aux-services.mapreduce.shuffle.class</name>
        <value>org.apache.hadoop.mapred.ShuffleHandler</value>
    </property>
    <property>
        <name>yarn.scheduler.minimum-allocation-mb</name>
        <value></value>
    </property>
    <property>
        <name>yarn.nodemanager.resource.memory-mb</name>
        <value></value>
    </property>
    <property>
        <name>yarn.nodemanager.resource.cpu-vcores</name>
        <value></value>
    </property>
</configuration>

3）启动Hadoop集群

1、格式化Hdfs

cd C:\ProgramData\hadoop-2.7.\bin
C:\ProgramData\hadoop-2.7.\bin>hdfs namenode -format(hadoop namenode -format)

2、进入Hadoop sbin目录，启动start-all.cmd（结束命令stop-all.cmd），输入jps查看java进程

cd C:\ProgramData\hadoop-2.7.\sbin
C:\ProgramData\hadoop-2.7.2\sbin>start-all.cmd
C:\ProgramData\hadoop-2.7.2\sbin>jps

同时，会跳出4个窗口

问题：Diagnostics: Failed to setup local dir C:\ProgramData\hadoop-2.7.\workplace\temp\nm-local-dir, which was marked as good.
解决：文件权限问题，用管理员模式运行cmd即可解决

3、WEB UI浏览 
HDFS和YARN ResourceManager各自提供了Web接口，通过这些接口可查看HDFS集群和YARN集群的状态信息

• Web方式查看Mapreduce Job http://localhost:8088

Web方式查看文件系统 http://localhost:50070/

四、测试Hadoop集群

1）测试文件上传下载功能

cd C:\ProgramData\hadoop-2.7.\bin
# 创建目录Demo
C:\ProgramData\hadoop-2.7.\bin>hdfs dfs -mkdir /Demo
# 查看创建情况
C:\ProgramData\hadoop-2.7.\bin>hdfs dfs -ls /

# 上传文件
C:\ProgramData\hadoop-2.7.\bin>hdfs dfs -put C:\Projects\HelloWorld\HelloWorld.py /Demo
# 查看
C:\ProgramData\hadoop-2.7.\bin>hdfs dfs -ls /Demo

# 下载文件
C:\ProgramData\hadoop-2.7.2\bin>hdfs dfs -get /Demo/HelloWorld.py C:\Projects

2）Yarn集群的操作-提交任务/作业-计算PI值(自带)

yarn jar C:\ProgramData\hadoop-2.7.\share\hadoop\mapreduce\hadoop-mapreduce-examples-2.7..jar pi  

问题： org.apache.hadoop.ipc.RemoteException(org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.SafeModeException): Cannot create directory /user//QuasiMonteCarlo_1563868759312_1960410989/in. Name node is in safe mode.
解决：没有关闭安全模式，直接强制离开安全模式即可

hdfs dfsadmin -safemode leave 

3）Hadoop集群的操作-提交任务/作业-Wordcount(自带)

1、创建word.txt

2、上传word.txt到Hdfs

hadoop fs -put C:\Projects\WordCount\word.txt /Demo/word.txt

3、进到mapreduce，运行wordcount

hadoop jar C:\ProgramData\hadoop-2.7.\share\hadoop\mapreduce\hadoop-mapreduce-examples-2.7..jar wordcount \Demo \output

4、查看词频统计结果

# 查看整个文件目录
hadoop fs -ls /
# 查看Demo目录下结构
hadoop fs -ls /output
# 查看output内容
hadoop fs -cat /output/part-r-00000

4）Browsing HDFS（http://localhost:50070/explorer.html# --> Utilities --> Browse the file system）

可以下载分布式文件系统上的word.txt