2.3 Hadoop的安裝與使用

在開始具體操作之前，需要首先選擇一個合適的操作系統(tǒng)。盡管 Hadoop 本身可以運行在Linux、Windows以及其他一些類UNIX系統(tǒng)（如FreeBSD、OpenBSD、Solaris等）之上，但是Hadoop官方真正支持的作業(yè)平臺只有Linux。這就導(dǎo)致其他平臺在運行Hadoop時，往往需要安裝很多其他的包來提供一些Linux操作系統(tǒng)的功能，以配合Hadoop的執(zhí)行。例如，Windows在運行Hadoop時，需要安裝Cygwin等軟件。我們這里選擇Linux作為系統(tǒng)平臺，來演示在計算機上如何安裝Hadoop、運行程序并得到最終結(jié)果。當然，其他平臺仍然可以作為開發(fā)平臺使用。對于正在使用Windows操作系統(tǒng)的用戶，可以通過在Windows操作系統(tǒng)中安裝Linux虛擬機的方式完成實驗。在Linux發(fā)行版的選擇上，我們傾向于使用企業(yè)級的、穩(wěn)定的操作系統(tǒng)作為實驗的系統(tǒng)環(huán)境，同時，考慮到易用性以及是否免費等方面的問題，我們排除了OpenSUSE和RedHat等發(fā)行版，最終選擇免費的Ubuntu桌面版作為推薦的操作系統(tǒng)，讀者可以到網(wǎng)絡(luò)上下載Ubuntu系統(tǒng)鏡像文件（http://www.ubuntu.org.cn/download/desktop）進行安裝。關(guān)于 Hadoop 上機實踐的更多細節(jié)內(nèi)容，可以參見本書配套學(xué)習指南（http://dblab.xmu.edu.cn/post/5663/）。

Hadoop基本安裝配置主要包括以下5個步驟。

（1）創(chuàng)建Hadoop用戶。

（2）安裝Java。

（3）設(shè)置SSH登錄權(quán)限。

（4）單機安裝配置。

（5）偽分布式安裝配置。

下面將分別介紹每個步驟的具體實現(xiàn)方法，這里使用的操作系統(tǒng)是Ubuntu14.04，Hadoop版本為2.7.3。

2.3.1 創(chuàng)建Hadoop用戶

為方便操作，我們創(chuàng)建一個名為“Hadoop”的用戶來運行程序，這樣可以使不同用戶之間有明確的權(quán)限區(qū)別，同時，也可以使針對 Hadoop 的配置操作不影響其他用戶的使用。實際上，對于一些大的軟件（如MySQL），在企業(yè)中也常常為其單獨創(chuàng)建一個用戶。

創(chuàng)建用戶的命令是 useradd，設(shè)置密碼的命令為 passwd。此外，可能部分系統(tǒng)還需要為用戶創(chuàng)建文件夾，在這里不再詳細說明。

2.3.2 Java的安裝

由于Hadoop本身是使用Java語言編寫的，因此Hadoop的開發(fā)和運行都需要Java的支持，一般要求Java 6或者更新的版本。對于Ubuntu本身，系統(tǒng)上可能已經(jīng)預(yù)裝了Java，它的JDK版本為openjdk，路徑為“/usr/lib/jvm/default-java”，后文中需要配置的JAVA_HOME環(huán)境變量就可以設(shè)置為這個值。

對于Hadoop而言，采用更為廣泛應(yīng)用的Oracle公司的Java版本，在功能上可能會更穩(wěn)定一些，因此用戶也可以根據(jù)自己的愛好，安裝Oracle版本的Java。在安裝過程中，請記錄JDK的路徑，即 JAVA_HOME 的位置，這個路徑的設(shè)置將用在后文 Hadoop 的配置文件中，目的是讓Hadoop程序可以找到相關(guān)的Java工具。

2.3.3 SSH登錄權(quán)限設(shè)置

對于 Hadoop 的偽分布和全分布而言，Hadoop 名稱節(jié)點（NameNode）需要啟動集群中所有機器的Hadoop守護進程，這個過程可以通過SSH登錄來實現(xiàn)。Hadoop并沒有提供SSH輸入密碼登錄的形式，因此，為了能夠順利登錄每臺機器，需要將所有機器配置為名稱節(jié)點可以無密碼登錄它們。

為了實現(xiàn)SSH無密碼登錄方式，首先需要讓名稱節(jié)點生成自己的SSH密鑰，命令如下：

ssh-keygen -t rsa -P ''　//在后面選擇存放位置時，按照默認位置，會存放在用戶目錄的.ssh/路徑下

名稱節(jié)點生成自己的密鑰之后，需要將它的公共密鑰發(fā)送給集群中的其他機器。我們可以將id_dsa.pub中的內(nèi)容添加到需要匿名登錄的機器的“～/ssh/authorized_keys”目錄下，然后，在理論上名稱節(jié)點就可以無密碼登錄這臺機器了。對于無密碼登錄本機而言，可以采用以下代碼：

cat ～/.ssh/id_dsa.pub >> ～/.ssh/authorized_keys

這時可以通過ssh localhost命令來檢測一下是否需要輸入密碼。對于Ubuntu而言，到這里SSH就配置好了。

2.3.4 安裝單機Hadoop

這里使用的Hadoop版本為2.7.3，下載地址為http://hadoop.apache.org/releases.html#Download，在目錄中選擇hadoop-2.7.3.tar.gz進行下載即可。

將該文件夾解壓后，可以放置到自己喜歡的位置，如“/usr/local/hadoop”文件夾下。注意，文件夾的用戶和組必須都為hadoop。

在Hadoop的文件夾中（即“/usr/local/hadoop”），“etc/hadoop”目錄下面放置了配置文件，對于單機安裝，首先需要更改hadoop-env.sh文件，以配置Hadoop運行的環(huán)境變量，這里只需要將JAVA_HOME環(huán)境變量指定到本機的JDK目錄就可以了，命令如下：

$export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/default-java

完成之后，我們可以試著查看Hadoop的版本信息，可以運行如下命令：

$./bin/hadoop version

此時，應(yīng)該得到如下提示：

Hadoop 2.7.3

.......．

This command was run using /usr/local/hadoop/share/hadoop/common/hadoop-common- 2.7.3.jar

Hadoop 文檔中還附帶了一些例子供我們測試，我們可以運行 WordCount 的例子來檢測一下Hadoop安裝是否成功。

首先，在hadoop目錄下新建input文件夾，用來存放輸入數(shù)據(jù)；然后，將etc/hadoop文件夾下的配置文件拷貝進input文件夾中；接下來，在hadoop目錄下新建output文件夾，用來存放輸出數(shù)據(jù)；最后，執(zhí)行如下代碼：

$cd /usr/local/hadoop

$mkdir ./input

$cp ./etc/hadoop/ *.xml ./input

$./bin/hadoop jar/usr/local/hadoop/share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-*.jar grep ./input ./output 'dfs[a-z.]+'

執(zhí)行之后，我們執(zhí)行以下命令查看輸出數(shù)據(jù)的內(nèi)容：

$cat ./output/ *

運行上面命令后，可以得到以下結(jié)果：

1　dfsadmin

這意味著，在所有的配置文件中，只有一個符合正則表達式的單詞，結(jié)果正確。

2.3.5 Hadoop偽分布式安裝

偽分布式安裝是指在一臺機器上模擬一個小的集群，但是集群中只有一個節(jié)點。需要說明的是，在一臺機器上也是可以實現(xiàn)完全分布式安裝的（而不是偽分布式），只需要在一臺機器上安裝多個 Linux虛擬機，每個Linux虛擬機成為一個節(jié)點，這時就可以實現(xiàn)Hadoop的完全分布式安裝。這里只介紹偽分布式安裝，完全分布式安裝方法可以參考本書配套學(xué)習指南（http://dblab.xmu.edu.cn/post/5663/）。

當 Hadoop 應(yīng)用于集群時，不論是偽分布式還是真正的分布式運行，都需要通過配置文件對各組件的協(xié)同工作進行設(shè)置，最重要的幾個配置文件見表2-1。

對于偽分布式配置，我們需要修改core-site.xml、hdfs-site.xml這2個文件。

修改后的core-site.xml文件如下：

<configuration>

　　<property>

　　　　<name>hadoop.tmp.dir</name>

　　　　<value>file:/usr/local/hadoop/tmp</value>

　　　　<description>Abase for other temporary directories.</description>

　　</property>

　　<property>

　　　　<name>fs.defaultFS</name>

　　　　<value>hdfs://localhost:9000</value>

　　</property>

</configuration>

可以看出，core-site.xml配置文件的格式十分簡單，<name>標簽代表了配置項的名字，<value>項設(shè)置的是配置的值。對于core-site.xml文件，我們只需要在其中指定HDFS的地址和端口號，端口號按照官方文檔設(shè)置為9 000即可。

修改后的hdfs-site.xml文件如下：

<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>

對于hdfs-site.xml文件，我們設(shè)置replication值為1，這也是Hadoop運行的默認最小值，它限制了HDFS文件系統(tǒng)中同一份數(shù)據(jù)的副本數(shù)量。因為這里采用偽分布式，集群中只有一個節(jié)點，因此副本數(shù)量replication的值也只能設(shè)置為1。

對于本書的實驗，我們這樣配置后就已經(jīng)滿足運行要求了。這里再給出一個官方文檔的詳細地址，感興趣的讀者可以查看文檔配置的其他項目，網(wǎng)址如下：http://hadoop.apache.org/docs/stable。

在配置完成后，首先需要初始化文件系統(tǒng)，由于 Hadoop 的很多工作是在自帶的 HDFS 文件系統(tǒng)上完成的，因此需要將文件系統(tǒng)初始化之后才能進一步執(zhí)行計算任務(wù)。執(zhí)行初始化的命令如下：

$./bin/hadoop namenode -format

執(zhí)行結(jié)果如下：

15/01/14 18:04:15 INFO namenode.NameNode: STARTUP_MSG:

/ ************************************************************

STARTUP_MSG: Starting NameNode

STARTUP_MSG: host = ubuntu/127.0.1.1

STARTUP_MSG: args = [-format]

STARTUP_MSG: version = 2.7.3

*************************************************************/

......

16/09/08 11:30:04 INFO util.ExitUtil: Exiting with status 0

16/09/08 11:30:04 INFO namenode.NameNode: SHUTDOWN_MSG:

/ ************************************************************

SHUTDOWN_MSG: Shutting down NameNode at ubuntu/127.0.1.1

*************************************************************/

在看到運行結(jié)果中出現(xiàn)“Exiting with status 0”之后，就說明初始化成功了。

然后，用如下命令啟動所有進程，可以通過提示信息得知所有的啟動信息都寫入對應(yīng)的日志文件。如果出現(xiàn)啟動錯誤，則可以在日志中查看錯誤原因。

$./bin/start-all.sh

運行之后，輸入jps指令可以查看所有的Java進程。在正常啟動時，可以得到如下類似結(jié)果：

$jps

8675 NodeManager

8885 Jps

8072 NameNode

8412 SecondaryNameNode

8223 DataNode

8559 ResourceManager

此時，可以訪問Web界面（http://localhost:50070）來查看Hadoop的信息。

接下來，我們執(zhí)行如下命令在HDFS中創(chuàng)建用戶目錄：

$./bin/hadoop dfs -mkdir -p /user/hadoop

在前面的安裝單機Hadoop內(nèi)容中，我們曾經(jīng)在本地hadoop文件夾下創(chuàng)建了input文件夾，并把etc/hadoop文件夾下的配置文件復(fù)制到input文件夾，作為實驗所需的文本文件。現(xiàn)在，我們需要將這些本地的文本文件（配置文件）“上傳”到分布式文件系統(tǒng)HDFS中的input文件夾。當然，這里的“上傳”并不意味著數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，實際上，在我們這里介紹的偽分布式Hadoop環(huán)境下，本地的input文件夾和HDFS中的input文件夾都在同一臺機器上，并不需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。我們可以執(zhí)行如下命令，將本地input文件夾中的數(shù)據(jù)上傳到HDFS的input文件夾：

$./bin/hadoop dfs -put ./input

接著，運行如下命令來執(zhí)行字數(shù)統(tǒng)計測試樣例：

$./bin/hadoop jar /usr/local/hadoop/share/hadoop/mapreduce /hadoop-mapreduce-examples*.jar grep input output 'dfs[a-z.]+'

在計算完成后，系統(tǒng)會自動在HDFS中生成output文件夾來存儲計算結(jié)果。大家可以輸入下面命令查看最終結(jié)果：

$./bin/hadoop fs -cat output/ *

最后需要指出的是，當需要重新運行程序時，首先需將HDFS中的output文件夾刪除，然后再去運行程序。