构建Hadoop伪分布式环境

　　这篇文章介绍Hadoop伪分布式环境的搭建过程与原理，是个人的学习总结，以纪念在各个步骤中遇到的麻烦、踩过的坑！

　　这篇笔记包含这样几个内容：

• 配置伪分布式环境

• 运行一个简单的作业

• 可能遇到的问题及解决办法

配置伪分布式环境

　　本文中的内容基于Hadoop2，即MapReduce作业运行在Yarn平台之上。

• 打通SSH，实现无密码登陆
  　　由于Hadoop控制脚本需要登陆到集群中的Slave节点执行操作（比如，启动守护进程），如果每一次登录都输入密码，显然不是个好办法。集群中的做法是设定一对秘钥，集群中的节点都能共享。在伪分布式环境下，采用更简单的做法，设定一个空的密码就行了。
  　　需要执行下面的Shell命令：

$ cd ~/.ssh/
$ ssh-keygen -t rsa  # 空口令
$ cat id_rsa.pub >> authorized_keys  # 加入授权

• Hadoop配置文件
  　　我们会在 /hadoop/ect/hadoop 目录下看到一大堆xml配置文件，我们需要关注和修改的有下面这么几个 :
  　　1. etc/hadoop/core-site.xml
  　　这个是Hadoop的核心配置文件，默认是空的，是Hadoop集群的全局配置，我们在配置伪分布式环境的时候需要这样简单的设置 ：

<configuration>
    <property>
        <name>hadoop.tmp.dir</name>
        <value>file:/usr/local/hadoop/tmp</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.defaultFS</name>
        <value>hdfs://localhost:8020</value>
    </property>
</configuration>

　　2. etc/hadoop/hdfs-site.xml
　　根据名字，我们知道它是用来配置分布式操作系统的，包含了副本的个数，namenode和datanode的位置，由于，伪分布式环境仍然只是一台机器，所以，我们需要把副本的个数限制为1，配置如下：

<configuration>
    <property>
        <name>dfs.replication</name>
        <value>1</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.namenode.name.dir</name>
        <value>file:/usr/local/hadoop/tmp/dfs/name</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.datanode.data.dir</name>
        <value>file:/usr/local/hadoop/tmp/dfs/data</value>
    </property>
</configuration>

　　3. etc/hadoop/mapred-site.xml
　　虽然在Yarn平台上，不再有JobTracker和TaskTracker了，但是，我们仍然需要配置mapred-site，当然，不再是指定原先的那两个守护进程的host了，而是设定MapReduce的运行平台，我们使用的是Yarn平台，那么，按照下面这样设置：

<configuration>
    <property>
        <name>mapreduce.framework.name</name>
        <value>yarn</value>
    </property>
</configuration>

　　4. etc/hadoop/yarn-site.xml
　　Yarn平台上设计了资源管理器和节点管理器，我们在这个配置文件中就需要去配置，另外，由于没有了TaskTracker，那么map的输出传递到reduce就需要一个辅助的service – mapreduce_shuffle， 配置如下：

<configuration>
    <!-- 指定ResourceManager节点的主机名 -->
    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.hostname</name>
        <value>localhost</value>
    </property>
    <!-- reducer获取数据的方式 -->
    <property>
        <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
        <value>mapreduce_shuffle</value>
    </property>
</configuration>

• 开启守护进程
  　　我们需要这个几个守护进程 ：
  　　NameNode
  　　DataNode
  　　SecondaryNameNode
  　　NodeManager
  　　ResourceManager

NameNode需要我们自己手动的进行格式化操作，DataNode则不需要，在初始化阶段会自动创建，我们需要执行

/hadoop/bin/hdfs namenode -format

接下来，启动分布式文件系统HDFS：

/hadoop/sbin/start-dfs.sh

然后，开启Yarn管理平台：

/hadoop/sbin/start-yarn.sh

　　到这里，我们的伪分布式环境就搭建好了，下面，我们运行一个简单的作业，这里只是叙述执行方法，并不对作业本身进行描述。

运行一个简单的作业

　　最好使用一个自己比较熟悉的IDE，并安装合适的构建工具插件，我这里使用的IDE是Intellij，构建工具是Maven。之后，我们编写Map和Reduce程序，并写好作业驱动程序，然后，利用构建工具打包，比如，Maven的方式：

mvn -U clean package

　　之后，执行hadoop命令运行作业：

hadoop jar {your_job}.jar {your_package}.ClassName {target}/input {target}/output

　　执行了这条语句之后，我们应该能看到类似下面的进度和计数器输出：

15/10/13 15:15:01 INFO mapreduce.Job: Running job: job_1444655578016_0003
15/10/13 15:15:07 INFO mapreduce.Job: Job job_1444655578016_0003 running in uber mode : false
15/10/13 15:15:07 INFO mapreduce.Job:  map 0% reduce 0%
15/10/13 15:15:13 INFO mapreduce.Job:  map 100% reduce 0%
15/10/13 15:15:18 INFO mapreduce.Job:  map 100% reduce 50%
15/10/13 15:15:19 INFO mapreduce.Job:  map 100% reduce 100%
15/10/13 15:15:19 INFO mapreduce.Job: Job job_1444655578016_0003 completed successfully
15/10/13 15:15:19 INFO mapreduce.Job: Counters: 49
    File System Counters
        FILE: Number of bytes read=667
        FILE: Number of bytes written=347181
        FILE: Number of read operations=0
        FILE: Number of large read operations=0
        FILE: Number of write operations=0
        HDFS: Number of bytes read=524
        HDFS: Number of bytes written=1071
        HDFS: Number of read operations=9
        HDFS: Number of large read operations=0
        HDFS: Number of write operations=4
    Job Counters 
        Launched map tasks=1
        Launched reduce tasks=2
        Data-local map tasks=1
        Total time spent by all maps in occupied slots (ms)=3229
        Total time spent by all reduces in occupied slots (ms)=5230
        Total time spent by all map tasks (ms)=3229
        Total time spent by all reduce tasks (ms)=5230
        Total vcore-seconds taken by all map tasks=3229
        Total vcore-seconds taken by all reduce tasks=5230
        Total megabyte-seconds taken by all map tasks=3306496
        Total megabyte-seconds taken by all reduce tasks=5355520
    Map-Reduce Framework
        Map input records=41
        Map output records=41
        Map output bytes=573
        Map output materialized bytes=667
        Input split bytes=116
        Combine input records=0
        Combine output records=0
        Reduce input groups=36
        Reduce shuffle bytes=667
        Reduce input records=41
        Reduce output records=41
        Spilled Records=82
        Shuffled Maps =2
        Failed Shuffles=0
        Merged Map outputs=2
        GC time elapsed (ms)=66
        CPU time spent (ms)=1950
        Physical memory (bytes) snapshot=598843392
        Virtual memory (bytes) snapshot=2589491200
        Total committed heap usage (bytes)=603979776
    Shuffle Errors
        BAD_ID=0
        CONNECTION=0
        IO_ERROR=0
        WRONG_LENGTH=0
        WRONG_MAP=0
        WRONG_REDUCE=0
    File Input Format Counters 
        Bytes Read=408
    File Output Format Counters 
        Bytes Written=1071

可能遇到的问题及解决办法

• 执行编译好的 class 文件报错
  　　这中执行作业的方式，在local环境下是可以的，但是在集群环境下（伪分布式），我们需要把作业打成 jar 包，之后才能运行 hadoop 命令，hadoop 会把你的 jar 包等资源上传到分布式文件系统之中（这些对客户端而言都是透明的），作业才能够“分布式”的执行。

• 连接不到yarn平台之类的错误
  　　这种错误一般是配置mapred-site.xml的运行框架为yarn之后，没有start-yarn.sh，即没有在执行环境中开启Yarn资源管理平台，只需要运行下控制脚本就可以了。

• 输出目录已经存在
  　　这个在运行任务的最开始阶段就会报错，因为，默认的MapReduce框架是不会覆盖之前的输出目录的，简单的做法是在作业中判断这个目录是否存在，如果存在直接删除，如下所示：

Path outputPath = new Path(output);
outputPath.getFileSystem(conf).delete(outputPath, true);

附：
　　有些时候为了方便调试，我们会在本地运行MapReduce作业，那么，来回的修改配置文件肯定不是什么好事，我们这里采用《Hadoop权威指南》中的多配置文件方法：
　　我们在etc/hadoop/目录下新建配置文件 ： hadoop-local.xml，填写如下的内容 ：

<?xml version="1.0"?>
<configuration>
    <property>
        <name>fs.default.name</name>
        <value>file:///</value>
    </property>
    <property>
        <name>mapreduce.framework.name</name>
        <!-- 包含三种配置 ： local, classical, yarn -->
        <value>local</value>
    </property>
</configuration>

　　之后，想在本地运行作业的时候就可以使用如下的shell命令：

hadoop ${class_name} -conf ${conf_name} ${input_file} ${out_file}

　　鉴于本人水平有限，可能会在写作过程中出现错误，感谢指正！