环境信息

1. 硬件：

内存ddr3 4G及以上的x86架构主机一部
系统环境：windows

2. 软件：

virtualbox
3. 其他: 无

步骤与方法

1. 安装Hadoop并进行集群搭建

1) 设置集群前的准备工作

设置网络
设置两个网卡：
网卡一，“仅主机网络”，连接主从节点与主机。选中虚拟机，点击设置。进入虚拟机设置界面，点击网络，选择网卡1，选择连接方式——仅主机网络。

网卡二，“桥接连接”，连接主机和主节点、从节点与外部网络。选择网卡2，勾选启用网络连接，选择连接方式——桥接连接，点击高级，在下拉内容的选择混杂模式——全部允许。完成点击ok。

修改配置文件，设置服务器master，重命名虚拟机。
进入设置，选择常规，选择基本，在名称中输入主节点名称，点击ok
修改IP地址（修改后不能上网）。
(1) 使用ifconfig命令查看IP端口名称与当前IP地址，掩码网关，广播地址。

(2) 在终端输入命令，编写文件（#后面的文字是注释，需要去掉）。
sudo gedit /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

 # Let NetworkManager manage all devices on this system
network:#网络
  version: 2#版本
  renderer: NetworkManager#渲染器
  ethernets:#以太网
    enp0s3:
      addresses: [192.168.1.10/24]
      dhcp4: no
      dhcp6: no
      gateway4: 192.168.1.1#网关
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(3) 输入命令，使刚才的配置生效。
sudo netplan apply
(4) 再使用ifconfig命令查看IP地址是否修改成功。
Ifconfig

修改主机名

(1) 使用hostname命令查看主机名。
(2) 修改主机名输入命令，将文件内容修改为主机名（master)。
sudo gedit /etc/hostname
(3) 需要重启生效。

配置.xml文件
直接在home/linlin/hadoop/hadoop—/etc/hadoop/路径下打开终端。

删除datanode存储目录，将IP地址改为主机名。

core-site.xml
sudo gedit core-site.xml将IP地址改为主机名。

yarn-site.xml将IP地址改为主机名。
sudo gedit yarn-site.xml

mapred-site.xml
sudo gedit mapred-site.xml修改内容（设置监控Map与Reduce程序的JobTracker任务分配情况，以及TaskTracker任务运行情况）。

配置节点文件
修改配置文件/etc/hosts，修改主节点、增加从节点的IP地址和主机名。
sudo gedit /etc/hosts

修改masters文件
注意使用了相对路径（原本不存在这个文件，参考文档：Apache Hadoop 3.2.3 – Hadoop Cluster Setup，通过root用户创建）。
sudo gedit ./hadoop/hadoop—/etc/hadoop/masters
添加主节点主机名

修改workers文件
hadoop3使用workers文件列出从节点，hadoop2使用slaves文件。
sudo gedit ./hadoop/hadoop—/etc/hadoop/workers

防止启动出错
将/hadoop—路径下的dataNode_1_dir文件夹和logs文件夹删除（选中按delete）。
建议将hadoop—/hadoop_data/hdfs/datanode和hadoop—/hadoop_data/hdfs/namenode路径下的current文件夹删除。否则可能缺少DataNode进程。

复制虚拟机

将服务器master复制出slave1，slave2，省略操作。复制虚拟机之前，关闭虚拟机。
选中虚拟机，右键复制，进入新虚拟机名称和保存路径界面，输入新虚拟机名称，在下拉框Mac地址设定，选择包含所有网卡的Mac地址，单击下一步。进入副本类型界面，默认选中完全复制，单击复制。弹出进度条，等待复制完成，virtualbox出现新的虚拟机（同样复制下一个虚拟机）。

2) 设置服务器

与服务器master操作相同（同样方式操作slave1，slave2）。

修改IP地址

修改addresses分别为192.168.1.1（192.168.1.2）。
(1) 使用ifconfig命令查看IP端口名称与当前IP地址，掩码网关，广播地址。
(2) 在终端输入命令，编写文件（#后面的文字是注释，需要去掉）。
sudo gedit /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml
(3) 输入命令，使刚才的配置生效。
sudo netplan apply
(4) 再使用ifconfig命令查看IP地址是否修改成功。
修改主机名
修改slave1（slave2）。
(1) 使用hostname命令查看主机名。
(2) 修改主机名输入命令，将文件内容修改为主机名。
sudo gedit /etc/hostname
(3) 需要重启生效。
配置hdfs-site.xml
直接在主目录下输入命令，打开文件：
sudo gedit ./hadoop/hadoop—/etc/hadoop/hdfs-site.xml
将之前保留的namenode存储目录替换为datanode存储目录。

ssh无密码连接登录
(1) 启动全部服务器master,slave1,slave2。

(2) 在master终端输入连接命令，提示输入yes，发现命令提示符会发生变化，即成功连接。
ssh slave1
ssh slave2
(3) 输入命令关闭ssh，发现命令提示符变回，即中断连接。
Exit

格式化文件系统
部署HDFS文件系统，只需要在master上格式化，输入命令，弹出提示输入y，出现successfully则成功格式化。
hdfs namenode -format

3) 启动和关闭Hadoop集群

启动hadoop命令（分为启动HDFS命令start.dfs.sh和启动YARN命令start.yarn.sh）（首次启动需要格式化，下次启动无需格式化）。
start-all.sh
检验hadoop的全部守护进程（需要分别用ssh连接节点服务器，查看各个从节点的守护进程ssh slave1/ssh slave2、exit）。
jps
master出现守护进程：NameNode;SecondaryNameNode;ResourceManger;jps
slave1出现守护进程：NodeManager;DataNode;jps
slave2出现守护进程：NodeManager;DataNode;jps

关闭hadoop命令（分为关闭HDFS命令stop.dfs.sh和关闭YARN命令stop.yarn.sh）。
stop-all.sh

4) 查看Hadoop集群的基本信息

进入网址https://master:50070查看HDFS监控页面。


进入网址https://master:8088查看YARN监控页面。

5) 在Hadoop集群中运行程序

运行自带的mapreduce程序，计算圆周率的java程序包（jar包——计算圆周率）
位置：hadoop—/share/hadoop/mapreduce
文件名：hadoop-mapreduce-examples—.jar

在终端输入命令，其中pi是类名，第一个10表示map次数，第二个10表示随机生成点的次数
hadoop jar ./hadoop—/share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples—.jar pi 10 10

最后两行会显示计算时间、计算结果

总结验证hadoop启动成功的三种方式：jps查看进程；web页面验证；执行MapReduce程序。

2. HDFS常用命令使用

1. 创建与查看HDFS目录
2. 本地计算机和HDFS之间的文件复制
3. 复制与删除HDFS文件
4. 查看HDFS文件内容
   
   Linux本机和HDFS之间文件传输
   即虚拟机的linux系统的文件与hadoop的HDFS分布式系统的文件之间的文件共享

上传文件（linux—>hdfs）

hadoop fs -copyFromLocal [linux] [hdfs]
hadoop fs -put [linux] [hdfs]
可以进行文件重命名。
hdfs没有写文件名，默认为原来的命名。
linux上传的文件必须存在。
hdfs已经存在文件，不会上传，使用下面选项，强制上传。
-f选项，强制复制（存在则替换文件）。
可以上传多个文件。
可以上传目录。
-put命令，还可以接收输入stdin。
将指定内容显示在屏幕上：echo [内容]
通过"|"（管道符pipe）将屏幕的内容传递存入文件（文件不能已经存在）
echo abc | hadoop fs -put - /test/echoin.txt
ls ./hadoop—/etc/hadoop | hadoop fs -put - /test/hadoopetc.txt
文件下载（hdfs—>linux）
hadoop fs -copyToLocal [hdfs] [linux]
hadoop fs -get [hdfs] [linux]
可以进行文件重命名。
hdfs下载的文件必须存在。
可以下载目录。

出现的问题及解决方法

1、网络配置问题

出现问题：编辑/etc/network/interfaces文件信息，再执行下面命令使配置生效，结果找不到命令。
linlin@master:~$ sudo /etc/init.d/networking restart
sudo: /etc/init.d/networking：找不到命令。

原因说明：/etc/network路径下原本并没有interfaces文件，/etc/netplan路径下有*.yaml文件。Ubuntu20.04的配置网络不是修改interfaces文件，而是需要修改*.yaml文件。
解决步骤： 使用命令ifconfig查看IP端口名称，当前IP地址，掩码，广播地址；在终端输入命令，编写文件（#后面的文字是注释，需要去掉）。
sudo gedit /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

 # Let NetworkManager manage all devices on this system
network:#网络
  version: 2#版本
  renderer: NetworkManager#渲染器
  ethernets:#以太网
    enp0s3:
      addresses: [192.168.1.10/24]
      dhcp4: no
      dhcp6: no
      gateway4: 192.168.1.1#网关
      nameservers:#域名服务器
        addresses: [192.168.1.1,114.114.114.114]
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输入命令，使刚才的配置生效：sudo netplan apply。
再次输入命令，查看修改后的IP地址（对比下面的红色标记），修改成功！

2、重启后，网卡消失不见

问题说明：网络配置中修改了interfaces文件，结果端口信息都看不到了（本来有enp0s3端口)

解决方法：
在/etc/network的路径进入终端输入命令，删除文件（建议）：rm interfaces。或者清空修改的interfaces文件：sudo gedit /etc/network/interfaces。
输入下行的命令，使配置生效（sudo /etc/init.d/networking restart这条命令无效）：sudo /etc/init.d/network-manager restart。
再输入命令ifconfig，就可以看到网卡回来了（下图中红色标记为输入的命令）。

3、虚拟机不能上网

原因说明：当使用网络地址转换时，为10.0.2.15，公网下可以上网；当使用仅主机网络时，为192.168.56.101，为私人网段，不能上网。修改IP地址为192.168.1.10，依然为私人网段，不能上网。
解决方法：虚拟机未启动的状态下，设置网卡一连接方式为网络地址转换（NAT），其它网卡取消勾选启用网络连接，点击ok。

4、路径错误

出现问题：编写masters文件，出现找不到文件，检查输入位置是否正确并重试。
原因说明：混淆了绝对路径和相对路径，在主目录/home/linlin下打开终端，如下图。

第一条绝对路径正确，根目录/下/etc/hosts文件确实存在。
第二条绝对路径错误，根目录/下不存在/hadoop…/masters文件。
第一条相对路径正确，主目录/home/linlin存在/hadoop…/masters文件。
第一条相对路径正确，主目录/home/linlin存在/hadoop…/masters文件，省略了./。

4、slave缺少datanode进程

出现问题：配置好所有节点后，启动hadoop，发现其中slave服务器缺少datanode进程。查看web页面，hdfs页面LiveNode节点数为0，yarn页面正常可以查看node信息。
原因说明：之前配置hadoop时，创建和产生的临时文件：
file:///home/linlin/hadoop/hadoop-3.2.3/dataNode_1_dir
file:///home/linlin/hadoop/hadoop-3.2.3/logs
file:///home/linlin/hadoop/hadoop-3.2.3/hadoop_data/hdfs/datanode
file:///home/linlin/hadoop/hadoop-3.2.3/hadoop_data/hdfs/namenode
这些路径下的/dfs/namesecondary/current/VERSION文件或者/current/VERSION文件与进程的节点存储目录有关。正常的集群应该是：master上只有namenode临时文件，slave上只有datanode临时文件。两个目录的临时文件信息应该通过什么关联，对比文件发现：

格式化namenode文件前后namenode文件中clusterID发生变化，所以与clusterID有关，与layoutVersion这一项无关。
解决方法一：格式化namenode，将master服务器的namenode路径下的临时文件/current/VERSION的clusterID与slave服务器的datenode路径下临时文件/current/VERSION的clusterID改为一致。启动hadoop。
解决方法二：删除dataNode_1_dir和logs文件夹，删除节点存储目录的current文件夹，格式化namenode，启动hadoop。
正常的hadoop进程：

结果、结果分析

1、 安装Hadoop完成
2、集群搭建成功

3、练习了HDFS常用命令

实验成功完成。

心得体会

随着计算机软硬件技术的飞速发展，计算机的功能越来越强大，使用的范围也越来越广泛，计算机进入家庭已经成为一种世界性的潮流。学习Hadoop大数据处理与分析让我们快速、全面地了解虚拟机的各种知识，加强了我们的实践动手能力和进一步了解理论知识，通过自己动手搭建集群环境，既可以增长知识，又增添无穷的乐趣。虽然时间不是很长，但是我受益匪浅，这次实验，让我们对虚拟机有了更深的了解。
一个完美的集群是很需要花时间和心思研究它的每一个细节的，在今后生活和学习过程中，继续坚持对问题的观察和研究，并不断把研究所得用以指导自己的行为实践，以争取自己思想的上进和人格的完善，将来要在有用的基础上做一个出色的人。
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