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使用 Shell 脚本进行 Hadoop Spark 集群的批量安装

[日期:2017-09-01] 来源:简书  作者:simple_the_best [字体: ]

虽然有一些自动化安装的工具,但是功能越多,越专业的工具,可能也需要越高的学习成本,而我们并非专业运维,但是又必须做这些事情的话,不妨选择用 Shell 脚本来完成集群的安装。

当然了,现在也有很多使用 docker 的做法,安装与部署也非常方便。

整个过程其实很简单,就是对安装过程中的一些手动操作使用 Shell 脚本进行替代。对脚本比较熟悉的话,应该很容易看懂。推荐一个网站, explainshell , 输入 Shell 命令,它会对命令的各部分进行详细的解释。

以下内容虽在 Ubuntu 16.04 试用过,但有些细节可能由于时间因素,难免会有偏差。如有问题,欢迎指正。

其他系统要安装的话可适当参照,步骤上大致相同,只是有些细节需要针对性调整。在所有安装步骤中, 最重要的一步是配置 SSH 无密码登录 。如果不明白脚本的内容,不要使用我的安装脚本,明白可以抽取部分自用。

对安装过程不太熟的话,建议先跟着厦门大学的教程做: Spark2.1.0入门:Spark的安装和使用 ,里面涉及了 hadoop 与 Spark 等各种软件的安装,十分详细,对新手很友好。只有对手动安装的整个过程了然于心,自动化安装才能得心应手。

为了避免因为用户权限要求输入密码的麻烦,以下所有操作均在 root 用户 ,全新系统环境下执行。

以下所涉及的所有脚本我都已经放到了 GitHub 上,点击 这里 查看,距离脚本写完已经有一段时间,懒得对代码结构进行优化了:)。如果对某个脚本有疑问,可以自行单独拿出来,在本地进行测试与验证。

另外,集群的安装基本上都差不多,这里是陈天奇在 EC2 上安装 yarn 集群的脚本: https://github.com/tqchen/yarn-ec2 ,有兴趣可以看一下。

用到主要工具有 rsync 和 expect, rsync 用于同步文件,expect 用于处理需要手动输入的情况。

1. 安装必要的软件

比如 Java,openssh-server,expect(用于自动处理一些交互, 只在

Master 节点上安装即可),vim 等。在 Master 和 Slave 都要安装这些软件,可以将在配置好 ssh 无密码登录后,将安装脚本同步到各 Slave 进行安装。

基本的软件安装

pre-install.sh:

#!/usr/bin/env bash

# 安装 Vim8,方便修改配置文件
apt install software-properties-common
add-apt-repository ppa:jonathonf/vim
apt update
apt install vim

# 安装 git, expect, openssh-server
apt install git expect openssh-server

# Install Java8
apt install openjdk-8-jre openjdk-8-jdk

# Set JAVA_HOME
JAVA_PATH=$(update-alternatives --list java)
JAVA_HOME=${JAVA_PATH%/jre/bin*}
echo "export JAVA_HOME=$JAVA_HOME" >> "$HOME/.bashrc"

安装 Hadoop

安装 Hadoop, 大致为 wget 下载 Hadoop,然后解压到 /usr/local/hadoop。install-hadoop.sh:

#!/usr/bin/env bash

HADOOP_DOWNLOAD_URL=https://mirrors.cnnic.cn/apache/hadoop/common/stable/hadoop-2.7.3.tar.gz
HADOOP_TAR_GZ=${HADOOP_DOWNLOAD_URL##*/} # hadoop-2.7.3.tar.gz
HADOOP_VER=${HADOOP_TAR_GZ%%.tar.gz}     # hadoop-2.7.3


if [ ! -d /usr/local/hadoop ]; then
    [ ! -f /tmp/$HADOOP_TAR_GZ ] && wget -P /tmp --no-check-certificate $HADOOP_DOWNLOAD_URL
    tar -zxf /tmp/$HADOOP_TAR_GZ -C /usr/local
    mv /usr/local/$HADOOP_VER /usr/local/hadoop
else
    echo ">>>> /usr/local/hadoop already exists."
fi


[ -z "${HADOOP_HOME}" ] && echo "export HADOOP_HOME=/usr/local/hadoop" >> "$HOME/.bashrc"
[ -z "${HADOOP_COMMON_LIB_NATIVE_DIR}" ] && echo "export HADOOP_COMMON_LIB_NATIVE_DIR=$HADOOP_HOME/lib/native" >> "$HOME/.bashrc"


# Set JAVA_HOME in hadoop-env.sh
JAVA_PATH=$(update-alternatives --list java)
JAVA_HOME=${JAVA_PATH%/jre/bin*}
HADOOP_ENV=/usr/local/hadoop/etc/hadoop/hadoop-env.sh
[ -f $HADOOP_ENV ] && echo "export JAVA_HOME=$JAVA_HOME" >> "$HADOOP_ENV"

安装 Spark

安装 Spark,步骤类似,先下载再解压到指定目录,install-spark.sh:

#!/usr/bin/env bash

SPARK_DOWNLOAD_URL=https://d3kbcqa49mib13.cloudfront.net/spark-2.2.0-bin-hadoop2.7.tgz
SPARK_TGZ=${SPARK_DOWNLOAD_URL##*/} # spark-2.2.0-bin-hadoop2.7.tgz
SPARK_VER=${SPARK_TGZ%%.tgz}        # spark-2.2.0-bin-hadoop2.7

if [ ! -d /usr/local/spark ]; then
    [ ! -f /tmp/$SPARK_TGZ ] && wget -P /tmp --no-check-certificate $SPARK_DOWNLOAD_URL
    tar -zxf /tmp/$SPARK_TGZ -C /usr/local
    mv /usr/local/$SPARK_VER /usr/local/spark
else
    echo ">>>> /usr/local/spark already exists."
fi

安装 HBase

安装 HBase,install-hbase.sh:

#!/usr/bin/env bash

HBASE_DOWNLOAD_URL=http://apache.mirror.vexxhost.com/hbase/stable/hbase-1.2.6-bin.tar.gz
HBASE_TAR_GZ=${HBASE_DOWNLOAD_URL##*/} # hbase-1.2.6-bin.tar.gz
HBASE_VER=${HBASE_TAR_GZ%%-bin.tar.gz} # hbase-1.2.6

if [ ! -d /usr/local/hbase ]; then
    [ ! -f /tmp/$HBASE_TAR_GZ ] && wget -P /tmp --no-check-certificate $HBASE_DOWNLOAD_URL
    tar -zxf /tmp/$HBASE_TAR_GZ -C /usr/local
    mv /usr/local/$HBASE_VER /usr/local/hbase
else
    echo ">>>> /usr/local/hbase already exists."
fi

2. 配置 Master 节点可以无密码 SSH 登陆各个 Slave 节点

这一步非常重要,如果 Master 无法无密码 SSH 登录 Slave,下面进一步的修改 hostname,hosts 等也就无法自动完成了。关于 SSH 登录的原理,可以查看 SSH原理与运用(一):远程登录 

配置 Master 无密码 SSH 登录 Slave,主要分为两步:

  1. 在 Master 节点上使用 ssh-keygen 生成无密码的密钥对,主要是 id_rsa 与 id_rsa.pub 两个文件。

    默认情况下, /root/.ssh 不存在。

    由于在操作过程中,可能会需要输入一些信息,我们使用 expect 来完成这些信息的自动输入。可自行了解 expect 的更多内容。

# Generate pubkey in remote host
# Usage: generate_pub user host password
generate_pub() {
    local username=$1
    local host=$2
    local password=$3

    expect << EOF
spawn ssh [email protected]$host "mkdir -p ~/.ssh; cd ~/.ssh; rm ./id_rsa*; ssh-keygen -t rsa"
while 1 {
    expect {
        "*assword:"                            { send "$password\n" }
        "yes/no*"                              { send "yes\n"       }
        "Enter file in which to save the key*" { send "\n"          }
        "Enter passphrase*"                    { send "\n"          }
        "Enter same passphrase again:"         { send "\n"          }
        "Overwrite (y/n)"                      { send "y\n"         }
        eof                                    { exit               }
    }
}
EOF
}
  1. 将生成的公钥文件 id_rsa.pub 拷贝到每个 Slave 节点的 ~/.ssh/authorized_keys . authorized_keys 默认不存在,需要自行创建。
# Append id_rsa.pub to authorized_keys in remote host
# Usage: append_pub user host password
append_pub() {
    src_pub="$(cat /tmp/id_rsa.pub)"

    local username=$1
    local host=$2
    local password=$3

    expect << EOF
spawn ssh $username@$host "mkdir -p ~/.ssh; echo $src_pub >> ~/.ssh/authorized_keys; chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys"
expect {
    "*assword:" { send "$password\n"; exp_continue }
    "yes/no*"   { send "yes\n"      ; exp_continue }
    eof         { exit                             }
}
EOF
}

整个 ssh 无密码登录的内容在 ssh-auto-login.sh 中, slaves.txt 文件放的是 Slave 的 IP 地址,一行一个。

3. 批量修改 Slave hostname 和 hosts

主要是修改两个文件: /etc/hostname  /etc/hosts 。将 Slave 的 IP 和 hostname 信息存到文件中备用,比如 ip_hostname.txt 和 slaves.txt。实际上只要一个文件 ip_hostname.txt 就够了,但是下面的代码

hostname

为方便起见,集群中每台机器的 /etc/hostname 都不同,并用 Master,Slave1,Slave2 等进行对 hostname 进行命名,即在每台机器上的 /etc/hostname 分别写入 Master,Slave1,Slave2 等。

以 Master 为例,在 Ubuntu 16.04 下, /etc/hostname 默认为空,直接使用命令 echo "Master" > /etc/hostname 即可。由于 Slave 节点可能很多,我们用脚本来完成。先准备一个包含 Slave IP 与 hostname 的文件,比如,叫做 ip_hostname.txt , 里面内容如下, 每一行是 IP:hostname

172.109.109.123:Slave1
172.109.109.124:Slave2

由于已经配置好 SSH 无密码登录,所以直接使用 SSH 远程执行命令即可。

#!/usr/bin/env bash

# ip_hostname.txt:
# ip:hostname
for line in $(cat ip_hostname.txt); do
    ip=${line%%:*}
    hostname=${line##*:}
    ssh "[email protected]$ip" "echo "$hostname" > /etc/hostname"
done

hosts

hosts 比较简单,在 Master 上修改完 /etc/hosts ,随后直接复制到其他 Slave 节点。将 ip_hostname.txt 里面的内容附加到 /etc/hosts 尾部,再加上一个 Master 节点的 IP 与 hostname 即可。

#!/usr/bin/env bash

# ip_hostname.txt:
# ip:hostname
for line in $(cat ip_hostname.txt); do
    ip=${line%%:*}
    hostname=${line##*:}
    echo "$ip    $hostname" >> /etc/hosts
done

MASTER="MASTER IP"
HOSTANME="Master"
echo  "$MASTER    $HOSTANME" >> /etc/hosts

echo "/etc/hosts has been upadted!"

4. 复制 Master 节点上 /usr/local/hadoop 等目录到 Slave 节点

我们打算将 Hadoop,Spark 安装在 /usr/local 目录下,也就是 /usr/local/hadoop /usr/local/spark 。上面的工作完成后,就可以将 Master 节点下面这些目录复制到各个 Slave 节点。使用 rsync 工具来同步目录。

slaves.txt 里面的内容为各 Slave 的 hostname :

Slave1
Slave2
#!/usr/bin/env bash

DIR='/usr/local/hadoop /usr/local/spark /usr/local/hbase'

for slave in $(cat slaves.txt); do
    rsync -avz $HOME/.bashrc   "[email protected]$slave":$HOME/.bashrc
    rsync -avz $HOME/bin       "[email protected]$slave":$HOME
    rsync -avz /etc/hosts      "[email protected]$slave":/etc

    for dir in $DIR; do
        rsync -avz $dir "[email protected]$slave":/usr/local
    done
done

5. 同步 hadoop/spark 的配置目录

同步完 Hadoop 和 Spark 完整的目录后,我们还需要对 Hadoop 进行一些配置,比如要进行完全分布式的配置,修改 hdfs-site.xml 等等文件。配置完成后,对这些配置目录也进行同步,比如 Hadoop 下面的 etc ,Spark 与 HBase 下面的 conf 目录。具体配置哪些文件, 修改哪些内容可参看上面的厦门大学安装教程。

#!/usr/bin/env bash

DIR='/usr/local/hadoop/etc /usr/local/spark/conf /usr/local/hbase/conf'

for slave in $(cat slaves.txt); do
    rsync -avz $HOME/.bashrc   "[email protected]$slave":$HOME/.bashrc
    rsync -avz $HOME/bin       "[email protected]$slave":$HOME
    rsync -avz /etc/hosts      "[email protected]$slave":/etc

    for dir in $DIR; do
        rsync -avz $dir "[email protected]$slave":/usr/local
    done
done

到这里就差不多了。一两台机器完全可以手动安装,稍微多点的话,写个脚本也还是十分有用的。本文涉及的安装文件已经放在了 GitHub: cluster-auto-installer .





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