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目标
这篇指南提供了一份HDFS HA特性，以及如何配置和管理一个基于QJM的HDFS HA集群。
这篇文档假设读者对HDFS集群组件和节点类型有所了解。关注更详细信息，请参见HDFS架构文档。
注意：使用QJM或一般共享存储
该指南讨论如何基于QJM配置和使用HDFS HA，在活动的NameNodes和备用的NameNode之间共享编辑日志。除了使用QJM，还可以使用HFS作为共享存储，在配置HDFS HA中使用。
背景
Hadoop2.0.0之前，NameNode在HDFS集群中是一个故障单点。每个集群只有一个NameNode，如果机器或进程不可用，致使整个集群不可用，直到NameNode重启或者在另一台机器上部署。
影响HDFS集群整体可用性，主要在两方面：
- 非计划内事件，例如机器crash，集群将不可用，直至重启NameNode
- 计划内事件，比如NameNode机器在停机时间窗口的软硬件升级
通过提供在同一个集群运行两个冗余的NameNode，使用Active/Passive机制配置一个热备份，HDFS的HA特性解决了上述问题。在机器crash场景下，或者管理员为计划维护而优雅地发起故障转移操作场景下，允许快速地转移到一个新的NameNode。
架构
在典型的HA集群，两台独立的机器配置成NameNode。在任何时刻，都是一个NameNode是active状态，另一个是standby状态。Active NameNode负责在集群中负责所有客户端的操作，而Standby作为一个slave进行简单活动，必要时维护足够的状态提供快速故障转移。
为了Standby节点状态保持与Active节点同步，两个节点间使用一组被称为JournalNodes的独立守护进程进行通讯。当Active节点执行任何的namespace修改时，在多数JNs上持久化这条修改记录日志。Standby节点有从JNs读取这些记录的能力，并且持续监视这个编辑日志的变化。当Standby节点看到这些记录，将应用这些到自己的namespace。在故障转移事件中，在升级为Active状态之前，Standby确保从JNs读取所有的记录。这保证了在一个故障转移发生前，namespace状态是完全同步的。
为了提供快速地故障转移，Standby节点拥有最新的集群block位置信息是必须的。为了实现这个目标，DataNode使用两个NameNode位置信息进行配置，并发送block位置信息和心跳。
一个HA集群在某一时刻有且仅有一个NameNode是Active的正确操作是至关重要的。否则，namespace状态将很快在两个Namenode之间产生分歧，数据丢失或其它不正确结果。为了确保这个特性并阻止脑裂现象，JournalNode将永远仅允许一个NameNode在某一时刻可以写入。故障转移期间，成为Active的NameNode将接管JournalNode的写角色，将有效阻止其它NameNode持续处于Actvie状态，允许新的Active安全地处理故障转移。
硬件资源
为了部署HA集群，将准备如下资源：
- NameNode机器 – 运行Active和Standby的机器，配置相同。
- JournalNode机器 – 运行JournalNode的机器。JournalNode守护进程相对轻量，因此可以分配在其它Hadoop守护进程运行的机器上，例如NameNode，JobTracker，或者Yarn的ResourceManager。注意：必须至少有3个JournalNode进程，且编辑日志修改必须写入多数JNs中。这将允许系统容忍单台机器出现故障。可以运行多于3个JournalNode，为了实际增加系统可容忍故障节点数，需要运行奇数个JN。注意当运行N个JournalNode，系统至多可以容忍（N-1）/2个节点数出现故障，并继续提供服务。
