hadoop Secondary namenode

先了解几个知识点：

一、dits和fsimage

首先要提到两个文件edits和fsimage，下面来说说他们是做什么的。

集群中的名称节点（NameNode）会把文件系统的变化以追加保存到日志文件edits中。

当名称节点（NameNode）启动时，会从镜像文件 fsimage 中读取HDFS的状态，并且把edits文件中记录的操作应用到fsimage，也就是合并到fsimage中去。合并后更新fsimage的HDFS状 态，创建一个新的edits文件来记录文件系统的变化

那么问题来了，只有在名称节点（NameNode）启动的时候才会合并fsimage和edits，那么久而久之edits文件会越来越大，特别是大型繁忙的HDFS集群。这种情况下，由于某种原因你要重启名称节点（NameNode），那么会花费很长的时间去合并fsimge和edits，然后HDFS才能运行。

二、Secondary NameNode

目前使用的版本hadoop-0.20.2可以使用Secondary NameNode来解决上面的问题。Secondary NameNode定期合并fsimage和edits日志，把edits日志文件大小控制在一个限度下。因为内存需求和NameNode差不多(On the same order)，所以Sencondary NameNode通常要运行在另外个机器上。

secondary NameNode配置在conf/masters文件，启动命令:bin/start-dfs.sh（如果你使用不建议的start-all.sh也是会启动的）。

三、什么时候checkpiont

secondary NameNode 什么时候执行checkpoint来合并fsimage和eidts。呢？有两个配置参数控制：

fs.checkpoint.period 指定两次checkpoint的最大时间间隔，默认3600秒。

fs.checkpoint.size 规定edits文件的最大值，一旦超过这个值则强制checkpoint，不管是否到达最大时间间隔。默认大小是64M。

secondary NameNode 保存最后一次checkpoint的结果，存储结构和主节点（NameNode）的一样，所以主节点（NameNode）可以随时来读取。

如果你没有启动secondary NameNode 那么可以试试 bin/hadoop secondarynamenode -checkpoint 甚至 bin/hadoop secondarynamenode -checkpoint force. 看看生成的文件。

checkpoint可以解决重启NameNode时间过长的弊端。另外还有偏方：

四、Import Checkpoint（恢复数据）

如果主节点挂掉了，硬盘数据需要时间恢复或者不能恢复了，现在又想立刻恢复HDFS，这个时候就可以import checkpoint。步骤如下：

拿一台和原来机器一样的机器，包括配置和文件，一般来说最快的是拿你节点机器中的一台，立马能用（部分配置要改成NameNode的配置）

创建一个空的文件夹，该文件夹就是配置文件中dfs.name.dir所指向的文件夹。

拷贝你的secondary NameNode checkpoint出来的文件，到某个文件夹，该文件夹为fs.checkpoint.dir指向的文件夹

执行命令bin/hadoop namenode -importCheckpoint

这样NameNode会读取checkpoint文件，保存到dfs.name.dir。但是如果你的dfs.name.dir包含合法的fsimage，是会执行失败的。因为NameNode会检查fs.checkpoint.dir目录下镜像的一致性，但是不会去改动它。

值得推荐的是，你要注意备份你的dfs.name.dir和 ${hadoop.tmp.dir}/dfs/namesecondary。

五、Checkpoint Node 和 Backup Node

在后续版本中hadoop-0.21.0，还提供了另外的方法来做checkpoint：Checkpoint Node 和 Backup Node。则两种方式要比secondary NameNode好很多。所以 The Secondary NameNode has been deprecated. Instead, consider using the Checkpoint Node or Backup Node.

Checkpoint Node像是secondary NameNode的改进替代版，Backup Node提供更大的便利，这里就不再介绍了。

1.概述

光从字面上来理解，很容易让一些初学者先入为主的认为：SecondaryNameNode(snn)就是NameNode(nn)的热备进程。

其实不是。snn是HDFS架构中的一个组成部分，但是经常由于名字而被人误解它真正的用途，其实它真正的用途，是用来保存namenode中对HDFS metadata的信息的备份，并减少namenode重启的时间。对于hadoop进程中 ，要配置好并正确的使用 snn，还是需要做一些工作的。

hadoop的默认配置中让snn进程默认运行在了namenode的那台机器上，但是这样的话，如果这台机器出错，宕机，对恢复HDFS文件系统是很大的灾难，更好的方式是：将snn的进程配置在另外一台机器 上运行。

在hadoop中，namenode负责对HDFS的metadata的持久化存储，并且处理来自客户端的对HDFS的各种操作的交互反馈。为了保 证交互速度，HDFS文件系统的metadata是被load到namenode机器的内存中的，并且会将内存中的这些数据保存到磁盘进行持久化存储。

为了保证这个持久化过程不会成为HDFS操作的瓶颈，hadoop采取的方式是：没有对任何一次的当前文件系统的snapshot进行持久化，对HDFS最近一段时间的操作list会被保存到namenode中的一个叫Editlog的文件中去。当重启namenode时，除了load fsImage意外，还会对这个EditLog文件中 记录的HDFS操作进行replay，以恢复HDFS重启之前的最终状态。

而SecondaryNameNode，会周期性的将EditLog中记录的对HDFS的操作合并到一个checkpoint中，然后清空 EditLog。所以namenode的重启就会Load最新的一个checkpoint（较小），并replay
EditLog中 记录的hdfs操作，由于EditLog中记录的是从上一次checkpoint以后到现在的操作列表，所以就会比较小。如果没有snn的这个周期性的合并过程，那么当每次重启namenode的时候，就会 花费很长的时间。而这样周期性的合并就能减少重启的时间。同时也能保证HDFS系统的完整性。

这就是SecondaryNameNode所做的事情。所以snn并不能分担namenode上对HDFS交互性操作的压力。尽管如此，当 namenode机器宕机或者namenode进程出问题时，namenode的daemon进程可以通过人工的方式从snn上拷贝一份metadata 来恢复HDFS文件系统。

至于为什么要将SNN进程运行在一台非NameNode的 机器上，这主要出于两点考虑：

（1）可扩展性： 创建一个新的HDFS的snapshot需要将namenode中load到内存的metadata信息全部拷贝一遍，这样的操作需要的内存就需要 和namenode占用的内存一样，由于分配给namenode进程的内存其实是对HDFS文件系统的限制，如果分布式文件系统非常的大，那么 namenode那台机器的内存就可能会被namenode进程全部占据。

（2）容错性： 当snn创建一个checkpoint的时候，它会将checkpoint拷贝成metadata的几个拷贝。将这个操作运行到另外一台机器，还可以提供分布式文件系统的容错性。

配置将SecondaryNameNode运行在另外一台机器上

HDFS的一次运行实例是通过在namenode机器上的$HADOOP_HOME/bin/start-dfs.sh（ 或者start-all.sh ） 脚本来启动的。这个脚本会在运行该脚本的机器上启动 namenode进程，而slaves机器上都会启动DataNode进程，slave机器的列表保存在 conf/slaves文件中，一行一台机器。并且会在另外一台机器上启动一个snn进程，这台机器由 conf/masters文件指定。

所以，这里需要严格注意，conf/masters 文件中指定的机器，并不是说jobtracker或者namenode进程要 运行在这台机器上，因为这些进程是运行在 launch bin/start-dfs.sh或者 bin/start-mapred.sh(start-all.sh)的机器上的。所以，masters这个文件名是非常的令人混淆的，应该叫做 secondaries会比较合适。

2.配置

然后，通过以下步骤：

将所有想要运行secondarynamenode进程的机器写到masters文件中，一行一台。

修改在masters文件中配置了的机器上的conf/hadoop-site.xml文件，加上如下选项：

<property>
<name>dfs.http.address</name>
<value>namenode.hadoop-host.com:50070</value>
</property>

core-site.xml：这里有2个参数可配置，但一般来说我们不做修改。fs.checkpoint.period表示多长时间记录一次hdfs的镜像。默认是1小时。fs.checkpoint.size表示一次记录多大的size，默认64M。

<property>
<name>fs.checkpoint.period</name>
<value>3600</value>
<description>The number of seconds between two periodic checkpoints.
</description>
</property>

<property>
<name>fs.checkpoint.size</name>
<value>67108864</value>
<description>The size of the current edit log (in bytes) that triggers
a periodic checkpoint even if the fs.checkpoint.period hasn't expired.
</description>
</property>

3. 配置检查

配置完成之后，我们需要检查一下是否成功。我们可以通过查看运行secondarynamenode的机器上文件目录来确定是否成功 配置。首先输入jps查看是否存在secondarynamenode进程。如果存在，在查看对应的目录下是否有备份记录。

该目录一般存在于hadoop.tmp.dir/dfs/namesecondary/下面。

4.总结

1、secondarynamenode可以配置多个，master文件里面多写几个就可以。

2、千万记得如果要恢复数据是需要手动拷贝到namenode机器上的。不是自动的（参看上面写的恢复操作）。

3、镜像备份的周期时间是可以修改的，如果不想一个小时备份一次，可以改的时间短点。core-site.xml中的fs.checkpoint.period值
4、SecondaryNameNode 不是namenode的热备进程 ,而是一个namenode的edit 日志的监控线程，定时定量 下载 namenode edit 操作日志到本地进行merge 然后再推送到namenode ,

目的只有一个保证避免nn重启的时候花大量时间加载edit

当 namenode机器宕机或者namenode进程出问题时，namenode的daemon进程可以通过人工的方式从snn上拷贝一份metadata 来恢复HDFS文件系统。