HDFS在Ubuntu上如何扩展存储

在 Ubuntu 上扩展 HDFS 存储的可选方案

• 水平扩展：新增 DataNode 节点，快速提升集群总容量与吞吐。适合业务持续增长、需要线性扩容的场景。
• 垂直扩展：为现有 DataNode 增加磁盘或扩大现有磁盘分区，扩容过程对集群影响较小，适合单机容量不足的场景。

方案一 水平扩展 新增 DataNode

• 准备新节点
  • 安装与主集群相同版本的 Hadoop，配置 JAVA_HOME、HADOOP_HOME 与系统环境一致。
  • 同步集群配置（如 core-site.xml、hdfs-site.xml），确保 fs.defaultFS 指向正确的 NameNode；必要时设置 dfs.namenode.datanode.registration.ip-hostname-check=false 以适配网络命名。
  • 建议配置 NTP 时间同步与 SSH 免密，并临时关闭防火墙或放通端口，便于联调。
• 启动与纳管
  • 在新节点启动 DataNode（如执行 start-dfs.sh 或仅启动 datanode 进程）。
  • 在 NameNode 执行 hdfs dfsadmin -report 查看新节点是否已出现且状态为 Up。
• 数据均衡
  • 启动均衡器以打散数据：start-balancer.sh；过程中可用 hdfs balancer -status 查看进度。
  • 如带宽或收敛速度需调整，可先设置带宽：hdfs dfsadmin -setBalancerBandwidth 104857600（示例为 100 MB/s）。

方案二 垂直扩展 为现有 DataNode 增加磁盘或扩容分区

• 识别与分区
  • 查看磁盘：fdisk -l；新增或扩展分区后，格式化新分区（如 mkfs.xfs/mkfs.ext4 /dev/sdX）。
• 挂载与持久化
  • 挂载到数据目录（如 /newdisk）：mount /dev/sdX /newdisk；在 /etc/fstab 增加条目以实现开机自动挂载。
• 配置 HDFS 使用新磁盘
  • 在 hdfs-site.xml 的 dfs.datanode.data.dir 中追加新目录（可同时保留旧目录，实现多盘并行）：
    • 示例：
      • dfs.datanode.data.dir/data1/hdfs/data,/newdisk/hdfs/data
  • 仅重启该 DataNode 进程使配置生效。
• 在线扩容文件系统（如已有分区扩容）
  • 扩容分区后，扩展文件系统：
    • ext4：执行 resize2fs /dev/sdX；
    • XFS：执行 xfs_growfs /mount/point。
• 数据均衡
  • 启动 start-balancer.sh 将数据迁移到新盘，提升整体磁盘利用率。

验证与运维要点

• 容量与节点状态
  • 使用 hdfs dfsadmin -report 检查 Configured Capacity、DFS Used、Non DFS Used、Remaining 与 Live Nodes 数量是否符合预期。
• 安全模式与空间不足
  • 若因空间不足进入 SafeMode，需先扩容磁盘或清理空间；必要时可临时离开安全模式：hdfs dfsadmin -safemode leave，但根本仍需释放或扩展空间。
• 均衡策略
  • 均衡阈值与带宽会显著影响迁移速度与业务影响，建议结合负载窗口期设置 threshold 与 BalancerBandwidth。

常见误区与建议

• 新加磁盘或分区后，HDFS 不会自动识别，必须在 dfs.datanode.data.dir 中显式添加目录并重启 DataNode。
• 扩容已有分区后，需执行文件系统扩容命令（如 resize2fs/xfs_growfs），否则容量不会体现在挂载点。
• 新增 DataNode 不需要也不应该执行 hdfs namenode -format（该操作仅用于全新 NameNode 初始化），否则会清空元数据。
• 均衡会占用带宽与 I/O，建议在业务低峰期执行，并按需调节带宽与阈值。

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