1. 首页
  2. 系列专栏
  3. 大数据框架

34、Hadoop 教程 - Hadoop调优之HDFS故障排除

分类：大数据框架 标签：Hadoop，源码分析，源码，集成，整合，最新，教程，笔记，实战

1. NameNode故障处理

 

1）需求：NameNode进程挂了并且存储的数据也丢失了，如何恢复NameNode

2）故障模拟

  • kill -9 NameNode进程
kill -9 19886
  • 删除NameNode存储的数据（/opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs/name）
rm -rf /opt/module/hadoop-3.1.3/data/dfs/name/*

3）问题解决

  • 拷贝SecondaryNameNode中数据到原NameNode存储数据目录
scp -r root@hadoop104:/opt/module/hadoop-3.1.3/data/dfs/namesecondary/* ./name/
  • 重新启动NameNode
hdfs --daemon start namenode
  • 向集群上传一个文件用了验证集群是否修复

2. 集群安全模式&磁盘修复

2.1. 安全模式概述

1）安全模式：

文件系统只接受读数据请求，而不接受删除、修改等变更请求

2）进入安全模式场景：

  • NameNode在加载镜像文件和编辑日志期间处于安全模式；
  • NameNode再接收DataNode注册时，处于安全模式

 

3）退出安全模式条件

  • dfs.namenode.safemode.min.datanodes:最小可用datanode数量，默认0
  • dfs.namenode.safemode.threshold-pct:副本数达到最小要求的block占系统总block数的百分比，默认0.999f。（只允许丢一个块）
  • dfs.namenode.safemode.extension:稳定时间，默认值30000毫秒，即30秒

4）基本语法

集群处于安全模式，不能执行重要操作（写操作）。集群启动完成后，自动退出安全模式。

  • （1）bin/hdfs dfsadmin -safemode get （功能描述：查看安全模式状态）
  • （2）bin/hdfs dfsadmin -safemode enter （功能描述：进入安全模式状态）
  • （3）bin/hdfs dfsadmin -safemode leave （功能描述：离开安全模式状态）
  • （4）bin/hdfs dfsadmin -safemode wait （功能描述：等待安全模式状态）

2.2. 案例1：启动集群进入安全模式

1）重新启动集群

hadoop.sh stop
hadoop.sh start

2）集群启动后，立即来到集群上删除数据，提示集群处于安全模式

 

2.3. 案例2：磁盘修复

当数据块损坏，进入安全模式时，如何处理？

1）删除块信息

分别进入hadoop102、hadoop103、hadoop104的/opt/module/hadoop-3.1.3/data/dfs/data/current/BP-1015489500-192.168.10.102-1611909480872/current/finalized/subdir0/subdir0目录，统一删除某2个块信息

$ pwd
/opt/module/hadoop-3.1.3/data/dfs/data/current/BP-1015489500-192.168.10.102-161190

$ rm -rf blk_1073741847 blk_1073741847_1023.meta


$ rm -rf blk_1073741865 blk_1073741865_1042.meta

说明：hadoop103/hadoop104重复执行以上命令

2）重新启动集群

hadoop.sh stop
hadoop.sh start

3）观察http://hadoop102:9870/dfshealth.html#tab-overview

 

说明：安全模式已经打开，块的数量没有达到要求。

4）离开安全模式

$ hdfs dfsadmin -safemode get
Safe mode is ON

$ hdfs dfsadmin -safemode leave
Safe mode is OFF

5）观察http://hadoop102:9870/dfshealth.html#tab-overview

 

6）将元数据删除

 

 

7）观察http://hadoop102:9870/dfshealth.html#tab-overview，集群已经正常

2.4. 案例3：模拟等待安全模式

1）查看当前模式

hdfs dfsadmin -safemode get
Safe mode is OFF

2）先进入安全模式

bin/hdfs dfsadmin -safemode enter

3）创建并执行下面的脚本

在/opt/module/hadoop-3.1.3路径上，编辑一个脚本safemode.sh

$ vim safemode.sh

/bin/bash
hdfs dfsadmin -safemode wait
hdfs dfs -put /opt/module/hadoop-3.1.3/README.txt /

$ chmod 777 safemode.sh

$ ./safemode.sh

4）再打开一个窗口，执行

bin/hdfs dfsadmin -safemode leave

5）再观察上一个窗口

Safe mode is OFF

6）HDFS集群上已经有上传的数据了

 

3. 慢磁盘监控

“慢磁盘”指的时写入数据非常慢的一类磁盘。其实慢性磁盘并不少见，当机器运行时间长了，上面跑的任务多了，磁盘的读写性能自然会退化，严重时就会出现写入数据延时的问题。

那又是如何发现慢磁盘呢？正常在HDFS上创建一个目录，只需要不到1s的时间。如果你发现创建目录超过1分钟及以上，而且这个现象并不是每次都有。只是偶尔慢了一下，就很有可能存在慢磁盘。

可以采用如下方法找出是哪块磁盘慢：

1）通过心跳未联系时间。

一般出现慢磁盘现象，会影响到DataNode与NameNode之间的心跳。正常情况心跳时间间隔是3s。超过3s说明有异常。

 

2）fio命令，测试磁盘的读写性能

  • a.顺序读测试

如下为执行的命令
 sudo yum install -y fio
 sudo fio -filename=/home/atguigu/test.log -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=read -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=test_r

如下为显示的结果（其中 READ: bw=360MiB/s (378MB/s) 为速度）
Run status group 0 (all jobs):
   READ: bw=360MiB/s (378MB/s), 360MiB/s-360MiB/s (378MB/s-378MB/s), io=20.0GiB (21.5GB), run=56885-56885msec


结果显示，磁盘的总体顺序读速度为360MiB/s。
  • b.顺序写测试

如下为执行的命令
sudo fio -filename=/home/atguigu/test.log -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=write -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=test_w

如下为显示的结果（其中 WRITE: bw=341MiB/s (357MB/s) 为速度）
Run status group 0 (all jobs):
  WRITE: bw=341MiB/s (357MB/s), 341MiB/s-341MiB/s (357MB/s-357MB/s), io=19.0GiB (21.4GB), run=60001-60001msec


结果显示，磁盘的总体顺序写速度为341MiB/s。
  • c.随机写测试

如下为执行的命令
sudo fio -filename=/home/atguigu/test.log -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=test_randw

如下为显示的结果（其中 WRITE: bw=309MiB/s (324MB/s) 为速度）
Run status group 0 (all jobs):
  WRITE: bw=309MiB/s (324MB/s), 309MiB/s-309MiB/s (324MB/s-324MB/s), io=18.1GiB (19.4GB), run=60001-60001msec


结果显示，磁盘的总体随机写速度为309MiB/s
  • d.混合随机读写

如下为执行的命令
sudo fio -filename=/home/atguigu/test.log -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=test_r_w -ioscheduler=noop

如下为显示的结果（其中 READ: bw=220MiB/s (231MB/s) 和 WRITE: bw=94.6MiB/s (99.2MB/s) 为速度）
Run status group 0 (all jobs):
   READ: bw=220MiB/s (231MB/s), 220MiB/s-220MiB/s (231MB/s-231MB/s), io=12.9GiB (13.9GB), run=60001-60001msec
   WRITE: bw=94.6MiB/s (99.2MB/s), 94.6MiB/s-94.6MiB/s (99.2MB/s-99.2MB/s), io=5674MiB (5950MB), run=60001-60001msec



结果显示，磁盘的总体混合随机读写，读速度为220MiB/s，写速度94.6MiB/s。

4. 小文件归档

4.1. HDFS存储小文件弊端

 

每个文件均按块存储，每个块的元数据存储在NameNode的内存中，因此HDFS存储小文件会非常低效。因为大量的小文件会耗尽NameNode中的大部分内存。但注意，存储小文件所需要的磁盘容量和数据块的大小无关。例如，一个1MB的文件设置为128MB的块存储，实际使用的是1MB的磁盘空间，而不是128MB。

4.2. 解决存储小文件办法之一

HDFS存档文件或HAR文件，是一个更高效的文件存档工具，它将文件存入HDFS块，在减少NameNode内存使用的同时，允许对文件进行透明的访问。具体说来，HDFS存档文件对内还是一个一个独立文件，对NameNode而言却是一个整体，减少了NameNode的内存。

 

4.3. 实例操作

1）需要启动YARN进程

start-yarn.sh

2）归档文件

把/input目录里面的所有文件归档成一个叫input.har的归档文件，并把归档后文件存储到/output路径下。

hadoop archive -archiveName input.har -p  /input   /output

3）查看归档

$ hadoop fs -ls /output/input.har
$ hadoop fs -ls har:///output/input.har

4）解归档文件

$ hadoop fs -cp har:///output/input.har/*    /