NameNode中的高可用（HA）的实现

NameNode中的高可用（HA）的实现

Namenode的HA主要包括：主备切换、共享日志储存。（可以拓展Zookeeper的选举算法，比如利用了强一致性）

1、在集群中，存在多个 namenode，这些 namenode处于 active或者 standby状态。

2、共享日志存储: active向共享文件系统写入日志文件， standby从共享文件系统读取日志与 active保持同步。共享文件系统一般采用的是 Quorum Journal（群体日志）设计方案。这个方案中主要涉及 JournalNode（JN）和 Quorum Journal Manager（QJM）。QJM通过调用RPC与JN集群进行通信，将日志写入到JN，同步到磁盘中。（这里面涉及一个预防脑裂的隔离操作，内置 fencing机制）。基本原理就是用2N＋1台JN存储 EditLog，，每次写数据操作有大多数（＞＝N＋1）返回成功时即认为该次写成功，数据不会丢失了。当然这个算法所能容忍的是最多有N台机器挂掉，如果多于N台挂掉，这个算法就失效了。这个原理是基于 Paxos算法。

3、主备切换:每一个 namenode运行着轻级的ZKFC即 ZKFailoverController（相当于zookeeper的客户端）。ZKFC主要包括两部 HealthMonitor和 ActiveStandbyElector.HealthMonitor启动内部线程定时调用 NameNode的 HAServiceProtocol RPC接口（ monitorHealth和 getServiceStatus）），监控 NameNode的健康状态并向ZKFC反馈；如果检测到 namenode 1健康状态发生变化，ZKFC调用 ActiveStandbyElector与 zookeeper集群交互完成自动的主备选举，之后回调ZKFC的相应方法与 namenode:进行RPC通信，完成主备切换。

过程描述：

1. HealthMonitor初始化完成之后会启动内部的线程来定时调用对应NameNode的HAServiceProtocol RPC接口，对NameNode的健康状态进行检测。
2. HealthMonitor如果检测到NameNode的健康状态发生变化，会回调ZKFailoverController注册的相应方法进行处理。
3. ZKFailoverController判断需要进行主备切换。
4. 使用ActiveStandbyElector来进行自动的主备选举。
5. 返回Zookeeper选举结果。
6. ActiveStandbyElector返回主备状态。
7. ZKFailoverController调用对应NameNode的HAServiceProtocol RPC 接口的方法将NameNode转换为Active状态或Standby状态。