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Hadoop其一，介绍本地模式，伪分布模式和全分布搭建

news 来源：原创 2025/9/22 5:40:27

一、Hadoop介绍

二、HDFS的本地模式

三、伪分布模式

四、Hdfs中的shell命令

五、全分布搭建

六、使用Java代码操作HDFS

1、环境准备

2、单元测试（Junit）编辑

一、Hadoop介绍

Hadoop 分为三部分 ：  Common、HDFS 、Yarn、MapReduce(有点过时了)
Hadoop生态圈：除了hadoop技术以外，还有hive、zookeeper、flume、sqoop、datax、azkaban等一系列技术。Hadoop 是 道格·卡丁  本身他是Lucene的创始人。
Lucene 其实是一个jar包。检索现在主流的是Solr以及ES（Elastic Search）。
比如现在每一个网站，都有一个检索的输入框，底层技术： Solr （稍微有点过时了） ,  ES (正在流行中)首先面临的问题是：海量数据如何存储？
根据谷歌推出的三篇论文：
BigTable    -- HBase
GFS         -- HDFS
MapReduce   -- MapReduce并将这些技术统称为 Hadoop （Logo 大象）。Hadoop的三个版本：
Apache 版本（开源版本）    3.3.1 非常的新了
Cloudera 版本--商⽤版（道格·卡丁） CDH
Hortonworks  --hadoop的代码贡献者在这家公司非常的多。
现在各个大公司都在推出自己的大数据平台--> 大数据平台开发工程师
DataLight  --> 国产的CDH平台

二、HDFS的本地模式

hdfs: 分布式文件管理系统

海量数据存储的终极解决方案：整出来一个平台，这个平台的服务器可以无限扩展。

HDFS ：解决海量数据的存储问题 1p = 1024 T

Yarn : 计算的资源基础，所有的MR任务需要运行在Yarn上。

MapReduce：解决计算问题，它是一个计算框架（需要写代码的）

思考一个问题：

淘宝平台：拥有海量商户，每一个商户都有很多商品，每一个商品需要上传很多照片，照片得高清，一张照片5M左右。淘宝如何解决海量图片的储存问题？-- 淘宝拥有一个技术 FastDFS，搭建一个图片集群，这个集群中的服务器，可以无限拓展。而且一张照片存3份。

人类的思想拓展非常快，数据存储在哪里是安全的？任何一家公司都不靠谱，政府不靠谱。全人类最靠谱，能不能将全人类的硬盘全部连起来，变成一个大硬盘。假如一个人贡献自己的硬盘，假如我在你的电脑上放了数据，我就会给你奖励。假如你使用了别人的硬盘，需要付费。 --国家定义为基础设施。

使用虚拟货币结算，而且只支持 fil 这个币。

HDFS三种模式：本地模式，伪分布模式，全分布模式

HDFS-- 分布式文件存储系统
Fil币挖矿FastDFS（阿里巴巴）
原理都是一样的。
都是将多台电脑，硬盘组合在一起，形成一个文件存储系统，任何人都可以上传下载文件到这个平台上，数据自动备份，自动容灾。
如果文件系统空间不够了，直接添加电脑即可，完美对接之前的服务器。
如果中间服务器坏掉了，也不影响数据的完整性。

配置：

使用一下hadoop这个软件（案例WordCount）:

词频统计就是我们大数据中的HelloWorld!在 /home 下创建了一个文件 wc.txt   命令： touch wc.txt需要统计的词如下：
hello world spark flink
hello cfxj 2202 laolv
hello suibian suibian hello接着使用自动的wordCount工具进行统计：
hadoop jar /opt/installs/hadoop/share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.3.1.jar wordcount /home/wc.txt /home/outputhadoop jar   执行某个jar包（其实就是java代码）/opt/installs/hadoop/share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.3.1.jar  这个是jar的地址/home/wc.txt   要统计的文件
/home/output   统计结果放哪里

如果统计的结果文件夹已经存在，会报错。

上面总结一下：

数据在本地磁盘上  /home/wc.txt
计算的结果也是在本地磁盘上 /home/ouput

案例二：PI的计算

hadoop jar /opt/installs/hadoop/share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.3.1.jar pi 10 10010 代表10个任务
100 代表的是100次/每个任务

三、伪分布模式

伪分布：按照分布式的步骤搭建，但是呢，服务器只有一台。

只能用于开发、和学习用。

比如我想搭建一个集群，将集群中的所有磁盘连接在一起形成一个云端的hdfs.
但是公司就买了一台服务器。所以搭建出来的就是伪分布模式。
伪分布的意思：按照全分布的步骤搭建的集群，但是linux服务器只有一台。

进行搭建之前的一些准备工作：

配置开始：

位置： /opt/installs/hadoop/etc/hadoop

以下圈住的都是重要的文件：

<configuration><!-- 设置namenode节点 --><!-- 注意: hadoop1.x时代默认端⼝9000 hadoop2.x时代默认端⼝8020 hadoop3.x时 代默认端⼝ 9820 --><property><name>fs.defaultFS</name><value>hdfs://bigdata01:9820</value></property><!-- hdfs的基础路径，被其他属性所依赖的⼀个基础路径 --><property><name>hadoop.tmp.dir</name><value>/opt/installs/hadoop/tmp</value></property>
</configuration>

<configuration><property><!--备份数量--><name>dfs.replication</name><value>1</value></property><!--secondarynamenode守护进程的http地址：主机名和端⼝号。参考守护进程布局 --><property><name>dfs.namenode.secondary.http-address</name><value>bigdata01:9868</value></property><!-- namenode守护进程的http地址：主机名和端⼝号。参考守护进程布局 --><property><name>dfs.namenode.http-address</name><value>bigdata01:9870</value></property>
</configuration>

export HDFS_NAMENODE_USER=root
export HDFS_DATANODE_USER=root
export HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER=root
export YARN_RESOURCEMANAGER_USER=root
export YARN_NODEMANAGER_USER=rootexport JAVA_HOME=/opt/installs/jdk

修改workers 文件：

vi workers
修改里面的内容为： bigdata01 保存

对整个集群记性namenode格式化：

hdfs namenode -format

格式化其实就是创建了一系列的文件夹：

这个文件夹的名字是 logs tmp

假如你想格式化第二次，需要先删除这两个文件夹，然后再格式化

启动集群：

start-dfs.sh

通过网址访问hdfs集群：

http://192.168.233.128:9870/

如果访问不到：检查防火墙是否关闭。

测试一下这个hdfs的文件系统：

目前搭建的这个到底是hdfs的伪分布还是hadoop伪分布？

答案是 hdfs的伪分布，但是hdfs 也是hadoop的一部分。

真正的hadoop伪分布还需要配置yarn 才算真正的伪分布。

使用这个文件系统：

1、将要统计的内容上传至hdfs文件系统hdfs dfs -mkdir /homehdfs dfs -put /home/wc.txt /home
2、使用wordcount统计wc.txthadoop jar /opt/installs/hadoop/share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.3.1.jar wordcount /home/wc.txt /home/ouput3、查看统计结果
hdfs dfs -cat /ouput/*

假如你的环境是伪分布式模式，那么本地模式直接被替换了，回不去了。

此模式跟本地模式有何区别？
这两种方式，首选统计的代码都在本地，但是本地模式，数据和统计的结果都在本地。
伪分布模式，它的数据来源在 hdfs 上，统计结果也放在 hdfs上。

如果此时再执行以前的workcount就会报错，原因是以前是本地模式，现在是伪分布模式，伪分布模式，只会获取hdfs上的数据，将来的结果也放入到hdfs上，不会获取本地数据：

四、Hdfs中的shell命令

假如你想通过web界面查看一个文件的内容，点击报错：

Couldn't preview the file. NetworkError: Failed to execute 'send' on 'XMLHttpRequest': Failed to load 'http://bigdata01:9864/webhdfs/v1/output/part-r-00000?op=OPEN&namenoderpcaddress=bigdata01:9820&offset=0&_=1692068863115'.默认是要报错的，因为这是一种安全机制，可以修改一下：
在hdfs-site.xml 中添加如下配置：<property><name>dfs.webhdfs.enabled</name><value>true</value>
</property>在windows本机，修改hosts映射关系。
C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
修改内容如下：
192.168.233.128 bigdata01

关于hdfs文件系统，有三种操作方式：
1、图形化界面    比如 http://IP地址:9870
2、shell命令操作  比如 hdfs dfs -put 上传  -cat 查看
3、通过java代码操作

shell命令操作：东西特别的多，只学其中一些。

hdfs dfs -moveFromLocal 本地文件  hdfs的路径   
跟put上传不一样的是，move结束后，本地文件会消失

hdfs dfs -get hdfs的路径 本地文件      此操作要谨慎

hdfs dfs -cp /log.txt /ouput  将hdfs上的一个文件拷贝到另一个文件夹
hdfs dfs -chmod 777 /wc.txt   hdfs上的文件也可以赋权限

五、全分布搭建

全分布模式：必须至少有三台以上的Linux。

前期准备工作：

1、准备三台服务器

目前有两台，克隆第二台（因为第二台没有安装mysql）, 克隆结束后，进行修复操作

1）修改IP 2) 修改主机名 3）修改映射文件hosts

检查是否满足条件：

环境准备⼯作：

1、安装了jdk

2、设置host映射

192.168.32.128 bigdata01

192.168.32.129 bigdata02

192.168.32.130 bigdata03

远程拷贝：

scp -r /etc/hosts root@bigdata02:/etc/

scp -r /etc/hosts root@bigdata03:/etc/

3、免密登录

bigdata01 免密登录到bigdata01 bigdata02 bigdata03

ssh-copy-id bigdata03

4、第一台安装了hadoop

5、关闭了防⽕墙

systemctl status firewalld

6、修改linux的⼀个安全机制

vi /etc/selinux/config

修改⾥⾯的 SELINUX=disabled

一定要确保三台电脑上的hosts文件都是：

192.168.32.128 bigdata01
192.168.32.129 bigdata02
192.168.32.130 bigdata03

修改一台，长拷贝到其他两台：

scp -r /etc/hosts root@bigdata01:/etc
scp -r /etc/hosts root@bigdata02:/etc

2、检查各项内容是否到位

如果以前安装的有伪分布模式，服务要关闭。 stop-dfs.sh

3、修改bigdata01配置文件

路径：/opt/installs/hadoop/etc/hadoop

跟伪分布一样：不需要修改

<configuration><!-- 设置namenode节点 --><!-- 注意: hadoop1.x时代默认端⼝9000 hadoop2.x时代默认端⼝8020 hadoop3.x时 代默认端⼝ 9820 --><property><name>fs.defaultFS</name><value>hdfs://bigdata01:9820</value></property><!-- hdfs的基础路径，被其他属性所依赖的⼀个基础路径 --><property><name>hadoop.tmp.dir</name><value>/opt/installs/hadoop/tmp</value></property>
</configuration>

<configuration><property><name>dfs.replication</name><value>3</value></property><!--secondarynamenode守护进程的http地址：主机名和端⼝号。参考守护进程布局 --><property><name>dfs.namenode.secondary.http-address</name><value>bigdata02:9868</value></property><!-- namenode守护进程的http地址：主机名和端⼝号。参考守护进程布局 --><property><name>dfs.namenode.http-address</name><value>bigdata01:9870</value></property>
</configuration>

跟伪分布一样，不需要修改

export JAVA_HOME=/opt/installs/jdk
# Hadoop3中，需要添加如下配置，设置启动集群⻆⾊的⽤户是谁
export HDFS_NAMENODE_USER=root
export HDFS_DATANODE_USER=root
export HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER=root
export YARN_RESOURCEMANAGER_USER=root
export YARN_NODEMANAGER_USER=root

修改workers

bigdata01
bigdata02
bigdata03

修改完了第一台的配置文件，开始分发到其他两台上去。

假如以前没有将bigdata01上的hadoop 拷贝给 02 和 03

那么就远程拷贝：

scp -r /opt/installs/hadoop/ bigdata02:/opt/installs/

scp -r /opt/installs/hadoop/ bigdata03:/opt/installs/

如果以前已经拷贝过了，只需要拷贝刚修改过的配置文件即可：

只需要复制配置文件即可

scp -r /opt/installs/hadoop/etc/hadoop/ bigdata02:/opt/installs/hadoop/etc/

scp -r /opt/installs/hadoop/etc/hadoop/ bigdata03:/opt/installs/hadoop/etc/


拷贝环境变量：
scp -r /etc/profile root@bigdata02:/etc/
scp -r /etc/profile root@bigdata03:/etc/在02 和 03 上刷新环境变量  source /etc/profile

4、格式化namenode

hdfs namenode -format

5、启动hdfs

只在第一台电脑上启动
start-dfs.sh

启动后jps，看到

bigdata01	bigdata02	bigdata03
namenode	secondaryNameNode	x
datanode	datanode	datanode

web访问：namenode 在哪一台，就访问哪一台。http://bigdata01:9870

总结：

1、start-dfs.sh 在第一台启动，不意味着只使用了第一台，而是启动了集群。

stop-dfs.sh 其实是关闭了集群

2、一台服务器关闭后再启动，上面的服务是需要重新启动的。

这个时候可以先停止集群，再启动即可。也可以使用单独的命令，启动某一个服务。

hadoop-daemon.sh start namenode				# 只开启NameNode
hadoop-daemon.sh start secondarynamenode	# 只开启SecondaryNameNode
hadoop-daemon.sh start datanode				# 只开启DataNodehadoop-daemon.sh stop namenode				# 只关闭NameNode
hadoop-daemon.sh stop secondarynamenode		# 只关闭SecondaryNameNode
hadoop-daemon.sh stop datanode				# 只关闭DataNode

3、namenode 格式化有啥用

相当于在整个集群中，进行了初始化，初始化其实就是创建文件夹。创建了什么文件夹：

logs  tmp
你的hadoop安装目录下。

六、使用Java代码操作HDFS

上传文件，创建文件夹，删除文件，下载等等

1、环境准备

1)解压hadoop的安装包

2）配置环境变量

;%HADOOP_HOME%\bin;%HADOOP_HOME%\sbin;

如果你出现了如下错误：

他的意思是你的java_home ，需要修改一个地方：

在 /etc/hadoop 下的  hadoop-env.cmd 中大约25行set JAVA_HOME=C:\PROGRA~1\Java\jdk1.8.0_144一定确保你的jdk路径是正确的。  
Program Files  == PROGRA~1黑窗口先关闭，再打开即可。

最后一项：

粘贴一个补丁文件：

另外，假如你的 java 版本有问题，也会报这个错误，比如我们需要 64 位的操作软件，你安装了一个 32 位的，请卸载 jdk，并重新安装和配置环境变量。

2、单元测试（Junit）

类似于Main方法。

首先需要导入Junit包：

Welcome to Apache Maven – Maven

<dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.12</version><scope>test</scope></dependency>

第二步：写单元测试代码

最好写在test 文件夹下（专门写测试的文件夹）

单元测试方法：
1、方法上必须有@Test注解
2、方法必须是public void 开头
3、方法没有参数
4、不要将类名写成Test,后果自负

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;public class TestUnit {@Before  // 每次单元测试方法执行前都会执行该方法  该方法一般存放一些初始化的代码public void init(){System.out.println("我是开始代码");}@After// 每次单元测试方法执行后都会执行该方法  该方法一般都是存放一些连接关闭等收尾工作public void destory(){System.out.println("我是结束代码");}@Test // 该方法即一个单元测试方法，这个方法是一个独立的方法，类似于Main方法。public void testA(){System.out.println("Hello World!");}@Testpublic void testB(){System.out.println("Hello World!");}
}

以下是通过chatgpt帮我生成的代码：

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;public class MyUnitTest {@Beforepublic void setUp() {// 在每个测试方法之前执行的准备工作System.out.println("setUp() method called");}@Afterpublic void tearDown() {// 在每个测试方法之后执行的清理工作System.out.println("tearDown() method called");}@Testpublic void testMethod1() {// 测试方法1System.out.println("testMethod1() called");// 添加测试逻辑和断言}@Testpublic void testMethod2() {// 测试方法2System.out.println("testMethod2() called");// 添加测试逻辑和断言}
}

第三步：使用java代码连接hdfs

获取hdfs连接的四种方法：

首先导入需要的jar包：

      <dependency><groupId>org.apache.hadoop</groupId><artifactId>hadoop-common</artifactId><version>3.3.1</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.hadoop</groupId><artifactId>hadoop-client</artifactId><version>3.3.1</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.hadoop</groupId><artifactId>hadoop-hdfs</artifactId><version>3.3.1</version></dependency>

代码演示：

import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.junit.Test;import java.io.IOException;
import java.net.URI;public class Demo01 {@Testpublic void test01() throws IOException {// 配置的意思Configuration configuration = new Configuration();// hdfs的连接地址configuration.set("fs.defaultFS","hdfs://192.168.32.128:9820");FileSystem fileSystem = FileSystem.get(configuration);System.out.println(fileSystem);}@Testpublic void test02() throws Exception {//  URL  和  URI//  URL  和  URI//  URL = 中华人民共和国// 指的是互联网上比较具体的第一个内容，地址//  URI = 共和国   员工的编号9527//  cookie  sessionFileSystem fileSystem = FileSystem.get(new URI("hdfs://192.168.32.128:9820"), new Configuration());System.out.println(fileSystem);}@Testpublic void test03() throws Exception {// 配置的意思Configuration configuration = new Configuration();// hdfs的连接地址configuration.set("fs.defaultFS","hdfs://192.168.32.128:9820");FileSystem fileSystem = FileSystem.newInstance(configuration);System.out.println(fileSystem);}@Testpublic void test04() throws Exception {// 配置的意思Configuration configuration = new Configuration();FileSystem fileSystem = FileSystem.newInstance(new URI("hdfs://192.168.32.128:9820"),configuration);System.out.println(fileSystem);}
}

通过代码上传一个文件到hdfs上。

public class Demo02 {@Testpublic void testUpload() throws Exception {System.setProperty("HADOOP_USER_NAME","root");Configuration configuration = new Configuration();configuration.set("fs.defaultFS","hdfs://192.168.32.128:9820");FileSystem fileSystem = FileSystem.get(configuration);Path localPath = new Path("D:\\a.txt");Path hdfsPath = new Path("/");fileSystem.copyFromLocalFile(localPath,hdfsPath);System.out.println("上传成功！");}
}

System.setProperty("HADOOP_USER_NAME","root");

package com.bigdata;import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;import java.io.IOException;public class HdfsUtils {private FileSystem fileSystem;@Beforepublic void setUp() throws IOException {System.setProperty("HADOOP_USER_NAME","root");// 在每个测试方法之前执行的准备工作Configuration conf = new Configuration();conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://bigdata01:9820"); // 设置 HDFS 地址fileSystem = FileSystem.get(conf);}@Afterpublic void tearDown() throws IOException {// 在每个测试方法之后执行的清理工作fileSystem.close();}@Testpublic void testUploadFile() throws IOException {String localFilePath = "C:\\Users\\admin\\Desktop\\edip";String hdfsFilePath = "/";fileSystem.copyFromLocalFile(new Path(localFilePath), new Path(hdfsFilePath));}@Testpublic void testCreateFile() throws IOException {String hdfsFilePath = "/newfile.txt";fileSystem.createNewFile(new Path(hdfsFilePath));}@Testpublic void testDownloadFile() throws IOException {String hdfsFilePath = "/newfile.txt";String localFilePath = "C:\\Users\\admin\\Desktop\\file.txt";fileSystem.copyToLocalFile(new Path(hdfsFilePath), new Path(localFilePath));}@Testpublic void testDeleteFile() throws IOException {String hdfsFilePath = "/newfile.txt";fileSystem.delete(new Path(hdfsFilePath), false);}@Testpublic void testMkDir() throws IOException {fileSystem.mkdirs(new Path("/input"));System.out.println("创建文件夹成功");}@Testpublic void testRename() throws IOException {fileSystem.rename(new Path("/edip"),new Path("/aaa.txt"));}// 打印 一个目录下的所有文件，包含文件夹中的文件@Testpublic void testLs() throws Exception {// rm -rRemoteIterator<LocatedFileStatus> iterator = fileSystem.listFiles(new Path("/"), true);while(iterator.hasNext()){LocatedFileStatus locatedFileStatus = iterator.next();System.out.println(locatedFileStatus.getPath().getName());}}// 返回当前目录下的所有文件以及文件夹@Testpublic void testList2() throws Exception {FileStatus[] fileStatuses = fileSystem.listStatus(new Path("/"));for (FileStatus fileStatus : fileStatuses) {System.out.println(fileStatus.getPath().getName());}}
}

下载中如果报错了：

需要将hadoop.dll 拷贝到 C:\windows\system32 这个文件夹下一份。

一、Hadoop介绍

二、HDFS的本地模式

三、伪分布模式

四、Hdfs中的shell命令

五、全分布搭建

六、使用Java代码操作HDFS

1、环境准备

2、单元测试（Junit）

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