使用 Shell 脚本进行 Hadoop Spark 集群的批量安装
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-commonadd-apt-repository ppa:jonathonf/vimapt updateapt install vim# 安装 git, expect, openssh-serverapt install git expect openssh-server# Install Java8apt install openjdk-8-jre openjdk-8-jdk# Set JAVA_HOMEJAVA_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 bashHADOOP_DOWNLOAD_URL=https://mirrors.cnnic.cn/apache/hadoop/common/stable/hadoop-2.7.3.tar.gzHADOOP_TAR_GZ=${HADOOP_DOWNLOAD_URL##*/} # hadoop-2.7.3.tar.gzHADOOP_VER=${HADOOP_TAR_GZ%%.tar.gz} # hadoop-2.7.3if [ ! -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/$HADOOP_VER /usr/local/hadoopelse echo ">>>> /usr/local/hadoop already exists."fi[ -z "${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.shJAVA_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" >> "$HADOOP_ENV"
安装 Spark
安装 Spark，步骤类似，先下载再解压到指定目录，install-spark.sh:
#!/usr/bin/env bashSPARK_DOWNLOAD_URL=https://d3kbcqa49mib13.cloudfront.net/spark-2.2.0-bin-hadoop2.7.tgzSPARK_TGZ=${SPARK_DOWNLOAD_URL##*/} # spark-2.2.0-bin-hadoop2.7.tgzSPARK_VER=${SPARK_TGZ%%.tgz} # spark-2.2.0-bin-hadoop2.7if [ ! -d /usr/local/spark ]; then [ ! -f /tmp/$SPARK_TGZ ] && wget -P /tmp --no-check-certificate $SPARK_DOWNLOAD_URL tar -zxf /tmp/$SPARK_TGZ -C /usr/local mv /usr/local/$SPARK_VER /usr/local/sparkelse echo ">>>> /usr/local/spark already exists."fi
安装 HBase
安装 HBase，install-hbase.sh:
#!/usr/bin/env bashHBASE_DOWNLOAD_URL=http://apache.mirror.vexxhost.com/hbase/stable/hbase-1.2.6-bin.tar.gzHBASE_TAR_GZ=${HBASE_DOWNLOAD_URL##*/} # hbase-1.2.6-bin.tar.gzHBASE_VER=${HBASE_TAR_GZ%%-bin.tar.gz} # hbase-1.2.6if [ ! -d /usr/local/hbase ]; then [ ! -f /tmp/$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/hbaseelse 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：
-
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 passwordgenerate_pub() { local username=$1 local host=$2 local password=$3 expect << EOFspawn ssh [email protected]$host "mkdir -p ~/.ssh; cd ~/.ssh; rm ./id_rsa*; ssh-keygen -t rsa"while 1 { expect { "*assword:" { send "$password/n" } "yes/no*" { send "yes/n" } "Enter file in which to save the key*" { send "/n" } "Enter passphrase*" { send "/n" } "Enter same passphrase again:" { send "/n" } "Overwrite (y/n)" { send "y/n" } eof { exit } }}EOF}
- 将生成的公钥文件 id_rsa.pub 拷贝到每个 Slave 节点的
~/.ssh/authorized_keys. authorized_keys 默认不存在，需要自行创建。
# Append id_rsa.pub to authorized_keys in remote host# Usage: append_pub user host passwordappend_pub() { src_pub="$(cat /tmp/id_rsa.pub)" local username=$1 local host=$2 local password=$3 expect << EOFspawn 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 和 /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:Slave1172.109.109.124: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:hostnamefor 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:hostnamefor line in $(cat ip_hostname.txt); do ip=${line%%:*} hostname=${line##*:} echo "$ip $hostname" >> /etc/hostsdoneMASTER="MASTER IP"HOSTANME="Master"echo "$MASTER $HOSTANME" >> /etc/hostsecho "/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 :
Slave1Slave2
#!/usr/bin/env bashDIR='/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 donedone
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 bashDIR='/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 donedone
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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