目前,hadoop官网提供的最新版本是2021年1月9日发布的3.2.2版本。本文主要讨论1.x、2.x和3.x的主要区别。
1.hadoop 1.x
(1)基本组件:
hdfs:数据存储
mapreduce:分析计算和资源调度
common:辅助工具
(2)HDFS存储机制
(3)MapReduce工作机制:
client,用来提交MapReduce作业。
jobtracker,用来协调作业的运行。
tasktracker,用来处理作业划分后的任务。
HDFS,用来在其它实体间共享作业文件。
(4)问题
单NameNode设计带来诸多问题:单点故障、内存受限,制约集群扩展性和缺乏隔离机制等;此外,JobTracker兼顾资源管理和任务调度,负担过重,容易造成单点故障。
2.hadoop 2.x
(1)基本组件
hdfs:数据存储
mapreduce:分析计算
yarn:资源调度
common:辅助工具
(2)MapReduce工作机制
(3)Yarn资源调度机制
ResourceManager主要作用:处理客户端请求;监控nodemanager;启动或监控ApplicationMaster;资源的分配和调度
NodeManager主要作用:管理单个节点上的资源;处理来自ResourceManager的命令;处理来自MRAppMaster的命令
ApplicationMaster的作用:负责数据的切分;为应用程序申请资源并分配给内部的任务;任务的监控与容错
Container:Yarn中资源的抽象,封装了多维度的资源,如CPU、磁盘、网络带宽等
(4)Hadoop HA
HDFS-HA(解决NameNode单点故障问题):NameNode HA with QJM
Yarn-HA(解决ResourceManager单点故障问题):
(5)联邦机制
单Active NN的架构使得HDFS在集群扩展性和性能上都有潜在的问题,当集群大到一定程度后,NN进程使用的内存可能会达到上百G,NN成为了性能的瓶颈。为了解决这个问题,Hadoop 2.x提供了HDFS Federation, 示意图如下:
a.多个NN共用一个集群里的存储资源,每个NN都可以单独对外提供服务
b.每个NN都会定义一个存储池,有单独的id,每个DN都为所有存储池提供存储
c.DN会按照存储池id向其对应的NN汇报块信息,同时,DN会向所有NN汇报本地存储可用资源情况
d.如果需要在客户端方便的访问若干个NN上的资源,可以使用客户端挂载表,把不同的目录映射到不同的NN,但NN上必须存在相应的目录
3.hadoop 3.x
hadoop 3.x在2.x版本的基础上,做了如下变动:
(1)最低Java版本从7升级到8
(2)引入纠删码(Erasure Coding)
主要解决数据量大到一定程度磁盘空间存储能力不足的问题。
纠删码能勾在不到50%数据冗余的情况下提供和3副本相同的容错能力,因此,使用纠删码作为副本机制的改进是自然而然,也是未来的趋势.
(3)重写了Shell脚本
重写了Shell脚本,修改了之前版本长期存在的一些错误,并提供了一些新功能,在尽可能保证兼容性的前提下,一些新变化仍然可能导致之前的安装出现问题。
例如:
a.所有Hadoop Shell脚本子系统现在都会执行hadoop-env.sh这个脚本,它允许所有环节变量位于一个位置;
b.守护进程已通过*-daemon.sh选项从*-daemon.sh移动到了bin命令中,在Hadoop3中,我们可以简单的使用守护进程来启动、停止对应的Hadoop系统进程;
(4)引入了新的API依赖
Hadoop3.0引入了提供了hadoop-client-api 和hadoop-client-runtime依赖将下级依赖隐藏起来,一定程度上来解决依赖冲突的问题
(5)MapReduce任务的本地化优化
MapReduce引入了一个NativeMapOutputCollector的本地化(C/C++)实现,对于shuffle密集的任务,可能提高30%或者更高的性能
(6)支持超过两个NN
(7)许多服务的默认端口改变了
Hadoop3.x之前,多个Hadoop服务的默认端口位于Linux临时端口范围(63768~61000). 这意味着在启动时,由于与另一个应用程序冲突,服务有时无法绑定到端口.
在Hadoop3.x中,这些可能冲突的端口已移出临时范围,受影响的有NameNode ,
SecondaryNamenode , DataNode 和 KMS
(8)添加对Microsoft Azure Data Lake 和 阿里云对象存储系统的支持
(9)DataNode内部实现Balancer
之前的DataNode Balancer只能实现DN之间的数据平衡,Hadoop3.x实现了内部的数据平衡。
(10)重做的后台和任务堆内存管理
已实现根据服务器自动配置堆内存,HADOOP_HEAPSIZE变量失效。简化MapTask 和ReduceTask的堆内存配置,现已不必同时在配置中和Java启动选项中指定堆内存大小,旧有配置不会受到影响。
(11)HDFS实现服务器级别的Federation分流
对于HDFS Federation, 添加了一个对统一命名空间的RPC路由层 。 和原来的HDFS Federation没有变化,只是目前挂在管理不必在客户端完成,而是放在的服务器,从而简化了HDFS Federation访问。
(12)Yarn的时间线服务升级到V2
Yarn的时间线服务是MRJobHistory的升级版,提供了在Yarn上运行第三方程序的历史支持,该服务在Hadoop3.0升级为第二版
(13)容量调度器实现API级别的配置
现在容量调度器可以实现通过REST API来改变配置,从而让管理员可以实现调度器自动配置。
(14)Yarn实现更多种资源类型的管理
Yarn调度器现已可以通过配置实现用户自定义的资源管理。现在Yarn可以根据CPU和内存意外的资源管理其任务队列