大数据集群环境搭建 2-阿里云开发者社区

3.2. 安装 Vagrant 和概念介绍

安装步骤如下

下载 VirtualBox, 因为 VMWare 是收费的, Vagrant 不允许我们使用破解版, 有版权问题
安装 VirtualBox
下载 Vagrant, 地址是
https://releases.hashicorp.com/vagrant/2.2.7/vagrant_2.2.7_x86_64.msi
安装 Vagrant
考虑到大家网络比较慢, 已经将下载过的 Vagrant 相关的安装包放在了 Files/Setup 中

Vagrant 中的概念

作用: 帮助我们管理虚拟机, 自动化的创建虚拟机, 自动化的初始化虚拟机, 提供了命令帮助我们管理虚拟机

Vagrantfile, 这个文件是虚拟机的配置文件
vagrant up, 使用这个命令, 即可创建一个符合 Vagrantfile 配置的虚拟机
Provision, 当 Vagrant 建立虚拟机后, 会执行通过 Provision 配置的自动化脚本, 自动化的安装服务

Vagrant 初体验, 创建一个虚拟机

步骤

编写脚本, 配置虚拟机

定义 Vagrant 配置
新增一台虚拟机的配置
配置虚拟机所使用的操作系统

配置网络
配置虚拟机的硬件配置

执行命令创建虚拟机
登入虚拟机, 查看同步的目录
编写脚本

Vagrant.configure("2") do |config|
    config.vm.define "edge" do |config|
        config.vm.box = 'centos/7'
        config.disksize.size = '50GB'
        config.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.101'
        config.vm.hostname = 'edge'
        config.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'edge'
            vb.memory = 2048
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
end

在脚本所在目录执行命令

# 因为用到了修改磁盘大小的插件, 需要安装
vagrant plugin install vagrant-disksize
# 建立虚拟机
vagrant up

登入虚拟机, 查看同步的目录

# 登录
vagrant ssh edge
# 查看同步的目录
cd /vagrant

Vagrant 还有一个很强大的功能, 就是在创建虚拟机完毕时, 执行初始化任务

关闭已经创建的虚拟机

vagrant destroy

编写脚本

Vagrant.configure("2") do |config|
    config.vm.define "edge" do |config|
        config.vm.box = 'centos/7'
        config.disksize.size = '50GB'
        config.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.101'
        config.vm.hostname = 'edge'
        config.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'edge'
            vb.memory = 2048
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
        config.vm.provision "shell", path: "script.sh"
    end
end

编写 Shell 脚本

echo "Hello everyone"

运行查看

vagrant up

目前, 除了 Shell 的 Provision, Vagrant 还支持 Ansible, Chef, Docker, Puppet 等

3.3. 使用 Vagrant 构建一个虚拟机集群

接下来, 要使用 Vagrant 构建一个集群了, 在开始之前, 根据我们的情况, 要规划一下集群

主机名	角色	配置
master01	Master	1 cores, 16G -> 6G, 32G -> 8G
workder 01 - 02	Worker	1 cores, 16G -> 4G, 32G -> 5G

如果只有 8G 内存, 建议去下载 Cloudera quick start vm
Cloudera CDH 的每一个服务的内存配置, 是按照比例来的

然后, 进行集群搭建

编写脚本

Vagrant.configure("2") do |config|
    config.vm.define "master01" do |master01|
        master01.vm.box = 'centos/7'
        master01.disksize.size = '50GB'
        master01.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.101'
        master01.vm.hostname = 'master01'
        master01.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'master01'
            vb.memory = 6000
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "worker01" do |worker01|
        worker01.vm.box = 'centos/7'
        worker01.disksize.size = '50GB'
        worker01.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.102'
        worker01.vm.hostname = 'worker01'
        worker01.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'worker01'
            vb.memory = 2048
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "worker02" do |worker02|
        worker02.vm.box = 'centos/7'
        worker02.disksize.size = '50GB'
        worker02.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.103'
        worker02.vm.hostname = 'worker02'
        worker02.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'worker02'
            vb.memory = 2048
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "edge" do |edge|
        edge.vm.box = 'centos/7'
        edge.disksize.size = '50GB'
        edge.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.104'
        edge.vm.hostname = 'edge'
        edge.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'edge'
            vb.memory = 1024
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
end

运行集群

vagrant up

这个时候, 我们已经建立起来了测试集群, 但是有一个问题, 似乎无法在外部登录

使用 MobaXterm 使用 SSH 登录虚拟机
发现无法登录

原因是, Vagrant 自动创建出来的虚拟机是关闭了 SSH 登录功能的, 只能使用 vagrant ssh 登录, 这是为了保障安全性, 但是测试集群的话, 其实我们还是需要它方便, 解决办法也很简单, 修改 SSH 配置, 再打包一下系统, 让 Vagrant 下次创建的时候使用我们修改过的系统

修改 SSH 登录

# 修改文件 /etc/ssh/sshd_config
PasswordAuthentication no

打包

vagrant package

脚本中使用

Vagrant.configure("2") do |config|
    config.ssh.password = "vagrant" # 此处使用密码登录
    config.vm.define "master01" do |master01|
        master01.vm.box = './pkgs/package.box' # 此处引用打包好的 box
        master01.disksize.size = '50GB'    
        master01.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.101'
        master01.vm.hostname = 'master01'
        master01.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'master01'
            vb.memory = 6000
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "worker01" do |worker01|
        worker01.vm.box = './pkgs/package.box'
        worker01.disksize.size = '50GB'    
        worker01.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.102'
        worker01.vm.hostname = 'worker01'
        worker01.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'worker01'
            vb.memory = 2048
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "worker02" do |worker02|
        worker02.vm.box = './pkgs/package.box'
        worker02.disksize.size = '50GB'    
        worker02.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.103'
        worker02.vm.hostname = 'worker02'
        worker02.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'worker02'
            vb.memory = 2048
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "edge" do |edge|
        edge.vm.box = './pkgs/package.box'
        edge.disksize.size = '50GB'    
        edge.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.104'
        edge.vm.hostname = 'edge'
        edge.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'edge'
            vb.memory = 1024
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
        edge.vm.provision "shell" do |s|
            s.path       = "install_ansible.sh"
            s.privileged = true
        end
    end
end

下面再次查看, 即可使用 MobaXterm 登录虚拟机

4. 自动化部署服务 (了解, 运维领域)

目标

能够通过自动化脚本安装 CM 服务

步骤

痛点和 Ansible

使用 Vagrant 整合 Ansible
离线安装 Ansible

4.1. 痛点和 Ansible

好了, 我们现在要开始安装 CM 服务了, 大概有如下步骤

配置好每一台机器的系统环境

修改主机名
关闭防火墙
关闭 SELinux
安装 JDK
安装 MySQL
… 一上午过去了

在每一台机器上安装 SCM Agents
Master 01 上下载 Agents
Worker 01上下载 Agents
Worker 02 上下载 Angents
配置 Master 01
配置 Worker 01
配置 Worker 02
启动 Maser 01 的 Agents
… 一小时又过去了, 逐渐恼怒 😡

在 Master 01 上安装 SCM

创建 Linux 用户, hadoop, hive, yarn, hdfs, oozie 等所有服务都要有一个系统用户
创建 MySQL 用户, 大概六七个
安装 SCM
启动
报错
… 一下午过去了, 老子不学习! 😡😡

安装 CDH …

好了, 这些痛点我们都懂, 于是引入 Ansible, Ansible 非常重要, 几乎是运维领域的银弹, 但是如果大家不打算在运维领域发展, 了解即可, Ansible 可以帮助我们做如下事情

上述所有步骤, Ansible 可以帮助我们以配置的形式编写
Ansible 可以帮助我们在多台机器上执行配置文件表示的过程

Ansible 有如下概念

名称	解释

Playbook 剧本, 是 Ansible 中的总控, 根配置文件
比如说这次运行 Ansible 的最终任务是搭建好一个 CM 集群, 那我们应该就有一个 Playbook 叫做 cm_playbook.yml

Roles Ansible 任务中的角色
例如为了完成 CM 集群的搭建, 可能要配置操作系统, 那应该就把配置操作系统所需要执行的所有配置都放在一个叫做 system_common 的 Roles 中

Inventory

Ansible 中的服务器地址配置
Ansible 需要在多个主机中执行任务, Inventory 的作用就是告诉 Ansible 主机的地址等信息

首先来看看 PlayBook

- name: Create hosts file in locally
  hosts: 192.168.56.101
  any_errors_fatal: True
  become: yes
  roles:
    - hosts
- name: Set yum locally
  hosts: cdh_cluster
  any_errors_fatal: True
  become: yes
  roles:
    - yum_locally

在 192.168.56.101 中配置 hosts 文件
在 cdh_cluster 所对应的机器中配置本地 Yum 仓库
cdh_cluster 是一个分组, 这个分组在 Inventory 中配置

hosts 和 yum_locally 就是角色

然后再来看看 Roles yum_locally

- name: Set yum repo locally
  yum_repository:
    name: itcast-locally
    description: Local yum repo
    baseurl: http://master01/
    failovermethod: priority
    file: itcast
    priority: 1
    gpgcheck: no
    enabled: yes
- name: Clean yum meata
  command: yum clean all

第一个任务是通过 Ansible 提供的 Yum repository 插件, 配置本地 Yum 仓库
第二个任务是执行一个命令 yum clean all 清理 Yum 缓存

4.2. 使用 Vagrant 整合 Ansible

Ansible 是一个非常知名的自动化运维工具, 不仅仅只是为了搭建测试环境, 在测试环境和正式环境中, 其应用都很广泛, 先来看看在正式环境中该如何使用 Ansible

在 13 台机器中, 选择一台作为主控
在主控机器中放入 Ansible 脚本
执行命令运行 Ansible, Ansible 会在 Playbook 中标示的机器上运行

ansible-playbook --inventory-file=/vagrant/inventory -v /vagrant/playbooks/cdh_cm.yml

明白了如何在正式环境使用 Ansible 以后, 使用 Vagrant 搭建测试环境的时候也可以使用 Ansible 脚本, Vagrant 提供了对应的 Provision

编写 Ansible playbook, 文件名为 testing.yml

- hosts: worker_servers
  tasks:
    debug:
      msg: "Hello from {{ inventory_hostname }}"

编写 Inventory, 文件名为 inventory

[master_servers]
master01 ansible_host=192.168.56.101 ansible_user=vagrant ansible_ssh_pass=vagrant
[worker_servers]
worker01 ansible_host=192.168.56.102 ansible_user=vagrant ansible_ssh_pass=vagrant
worker02 ansible_host=192.168.56.103 ansible_user=vagrant ansible_ssh_pass=vagrant

编写 Vagrantfile

Vagrant.configure("2") do |config|
    config.ssh.password = "vagrant"
    config.vm.define "master01" do |master01|
        master01.vm.box = './pkgs/package.box'
        master01.disksize.size = '50GB'    
        master01.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.101'
        master01.vm.hostname = 'master01'
        master01.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'master01'
            vb.memory = 6000
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "worker01" do |worker01|
        worker01.vm.box = './pkgs/package.box'
        worker01.disksize.size = '50GB'    
        worker01.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.102'
        worker01.vm.hostname = 'worker01'
        worker01.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'worker01'
            vb.memory = 2048
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "worker02" do |worker02|
        worker02.vm.box = './pkgs/package.box'
        worker02.disksize.size = '50GB'    
        worker02.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.103'
        worker02.vm.hostname = 'worker02'
        worker02.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'worker02'
            vb.memory = 2048
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
    end
    config.vm.define "edge" do |edge|
        edge.vm.box = './pkgs/package.box'
        edge.disksize.size = '50GB'    
        edge.vm.network 'private_network', ip: '192.168.56.104'
        edge.vm.hostname = 'edge'
        edge.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
            vb.gui = false
            vb.name = 'edge'
            vb.memory = 1024
            vb.cpus = 1
            vb.customize ["modifyvm", :id, "--cpuexecutioncap", "50"]
        end
        machine.vm.provision :ansible_local do |ansible|
            ansible.playbook       = "testing.yml"
            ansible.verbose        = true
            ansible.install        = true
            ansible.limit          = "all" # or only "nodes" group, etc.
            ansible.inventory_path = "inventory"
        end
    end
end

运行查看结果

当然, 我们也可以使用 Roles 来封装一下这个任务

创建 roles/hello/tasks 目录
编写 Roles

- name: Hello
  debug:
    msg: "Hello from {{ inventory_hostname }}"

修改 Playbook

- hosts: worker_servers
  roles:
    - hello

4.3. 使用 Ansible 部署 CM

脚本已经为大家编写好了, 因为大家只需要了解这个东西, 所以, 不再深入去讲, 大家有兴趣可以自行研究

离线安装 Ansible
配置 Hosts
配置离线 Yum
离线安装 MySQL
…

4.4. 已知问题

可以解决的问题

如果在部署过程中, 出现 scm 或者 scm agents 开头的错误, 可以用如下的方式解决

注释掉 cdh_cm.yml 中的前半部分代码, 在 Install cloudera agents 之前的代码都注释掉

vagrant ssh master01

密码是 vagrant

PYTHONUNBUFFERED=1 ANSIBLE_FORCE_COLOR=true ansible-playbook --limit="all" --inventory-file=/vagrant/inventory -v /vagrant/playbooks/cdh_cm.yml

成功的表现

Save import command id 开头的命令执行完成, 则意味着整个集群已经部署成功

接下来, 查看进度即可

打开 http://master01:7180

点击右上角1的小图标, 查看集群部署情况

Namenode 可能格式化超时, 这是因为集群资源不够, 需要登录到 Master01 上删除 /dfs/nn, 然后重试

Hive 的 Metastore 和 Oozie 的数据库可能连接超时, 也是因为集群资源不够, 重试即可

Hive 的 Schema 有可能创建失败, 同样因为集群无法并行太多任务的原因, 登入到 master01 中, 执行如下步骤

登入 MySQL, 删除 metastore 下所有表, mysql -uhive -ppassword

DROP TABLE IF EXISTS BUCKETING_COLS;
DROP TABLE IF EXISTS CDS;
DROP TABLE IF EXISTS COLUMNS_V2;
DROP TABLE IF EXISTS DATABASE_PARAMS;
DROP TABLE IF EXISTS DBS;
DROP TABLE IF EXISTS DB_PRIVS;
DROP TABLE IF EXISTS DELEGATION_TOKENS;
DROP TABLE IF EXISTS FUNCS;
DROP TABLE IF EXISTS GLOBAL_PRIVS;
DROP TABLE IF EXISTS IDXS;
DROP TABLE IF EXISTS INDEX_PARAMS;
DROP TABLE IF EXISTS MASTER_KEYS;
DROP TABLE IF EXISTS NUCLEUS_TABLES;
DROP TABLE IF EXISTS PARTITIONS;
DROP TABLE IF EXISTS PARTITION_EVENTS;
DROP TABLE IF EXISTS PARTITION_KEYS;
DROP TABLE IF EXISTS PARTITION_KEY_VALS;
DROP TABLE IF EXISTS PARTITION_PARAMS;
DROP TABLE IF EXISTS PART_COL_PRIVS;
DROP TABLE IF EXISTS PART_COL_STATS;
DROP TABLE IF EXISTS PART_PRIVS;
DROP TABLE IF EXISTS ROLES;
DROP TABLE IF EXISTS ROLE_MAP;
DROP TABLE IF EXISTS SDS;
DROP TABLE IF EXISTS SD_PARAMS;
DROP TABLE IF EXISTS SEQUENCE_TABLE;
DROP TABLE IF EXISTS SERDES;
DROP TABLE IF EXISTS SERDE_PARAMS;
DROP TABLE IF EXISTS SKEWED_COL_NAMES;
DROP TABLE IF EXISTS SKEWED_COL_VALUE_LOC_MAP;
DROP TABLE IF EXISTS SKEWED_STRING_LIST;
DROP TABLE IF EXISTS SKEWED_STRING_LIST_VALUES;
DROP TABLE IF EXISTS SKEWED_VALUES;
DROP TABLE IF EXISTS SORT_COLS;
DROP TABLE IF EXISTS TABLE_PARAMS;
DROP TABLE IF EXISTS TAB_COL_STATS;
DROP TABLE IF EXISTS TBLS;
DROP TABLE IF EXISTS TBL_COL_PRIVS;
DROP TABLE IF EXISTS TBL_PRIVS;
DROP TABLE IF EXISTS TYPES;
DROP TABLE IF EXISTS TYPE_FIELDS;
DROP TABLE IF EXISTS VERSION;

在 /opt/cloudera/parcels/CDH/lib/hive/conf/hive-site.xml 中加入如下

<property>
  <name>javax.jdo.option.ConnectionUserName</name>
  <value>hive</value>
</property>
<property>
  <name>javax.jdo.option.ConnectionPassword</name>
  <value>hive_password</value>
</property>
<property>
  <name>javax.jdo.option.ConnectionURL</name>
  <value>jdbc:mysql://master01:3306/metastore?useUnicode=true&amp;characterEncoding=UTF-8</value>
</property>
<property>
  <name>javax.jdo.option.ConnectionDriverName</name>
  <value>com.mysql.jdbc.Driver</value>
</property>

执行任务初始化 Hive metastore

/opt/cloudera/parcels/CDH/lib/hive/bin/schematool -dbType mysql -initSchema

Ansible 执行可能在最后一步失败, 这是因为导入 CDH 集群是一件耗时的工作, 重试的时间不够, 这个问题无需理会, 登录 master01:7180 查看集群状态即可, 默认账号和密码都是 admin

如果实在是机器的资源有限, 运行速度很慢, 或者无法执行 Yarn 任务, 有以下两种做法

关闭 SCM 有关服务, 只留下 Hadoop 相关服务

systemctl stop cloudera-scm-agent
systemctl stop cloudera-scm-server

关闭 Edge 机

vagrant destroy edge

无法解决的问题

因为 Master 的内存配置过低, 所以 Hue 的运行受限, 有可能在上传大文件时, 访问 Oozie 时, 会出现无响应因为集群整体资源受限, 所以执行 Oozie 任务时, 可能会出现无法调度的问题

这些问题其实并不是问题, 当给集群足够资源时, 自然会解决, 如果有 32G 的内存, 建议如下分配

Master 01 分配 12 G
Workers 分配 8 G

大数据集群环境搭建 2

3.2. 安装 Vagrant 和概念介绍

3.3. 使用 Vagrant 构建一个虚拟机集群

4. 自动化部署服务 (了解, 运维领域)

4.1. 痛点和 Ansible

4.2. 使用 Vagrant 整合 Ansible

4.3. 使用 Ansible 部署 CM

4.4. 已知问题

可以解决的问题

无法解决的问题

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4.3. 使用 Ansible 部署 CM

4.4. 已知问题

可以解决的问题

无法解决的问题

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