在之前的文章：大数据系列：一文初识Hdfs ，
大数据系列2：Hdfs的读写操作 中Hdfs的组成、读写有简单的介绍。
在里面介绍Secondary NameNode和Hdfs读写的流程。
并且在文章结尾也说了，Secondary NameNode并不是我常说的HA，（High Availability）。
本文承接之前的内容，对Hdfs的HA实现做个简单的介绍。
NameNode的重要性先来看看Hdfs读写的流程图：
可以看到无论是读还是写，我们都必须和存储元数据的NameNode进行交互。
一旦NameNode出问题，整个集群的读写基本上就凉凉了。
所以，在设计的时候本就有做一些容错的措施。
容错的措施如果NameNode除了问题，整个文件Hdfs将不可用。
摄像一个场景：
如果以为某种原因我们运行NameNode的机器被删除。
此时所有Hdfs的文件都回丢失，因为我们虽然在DataNode中存储了文件的NameNode信息，但是我们无法通过这些NameNode重新构建文件。
所以让NameNode有一定抗拒错误的能力是很重要的。
而Hadoop本身提供了两种机制。
备份元数据第一种机制：
将Hdfs元数据中持久化状态的文件做多个备份。
Hadoop 可以进行相关的配置，把这些持久的状态备份到多个文件系统。这个过程是同步且原子的 。
一般都是配置为本分到本例磁盘，同时远程NFS 挂载
第二种机制：
运行一个Secondary NameNode，负责定期合并名称namespace iamge和edit log，以防止edit log变得过大。
合并流程如下，详细过程之前有介绍过，此处不累赘：
虽然有两个方式让Hdfs有一定的容错能力，但是还是存在一些问题。
Secondary NameNode拥有一个合并的namespace iamge像的副本，在NameNode失败时可以使用该iamge。
但是Secondary NameNode中的状态是滞后于NameNode的，如果NameNode是宕机的情况下，数据丢失必不可少。
此时通常的做法是将NFS上的NameNode元数据文件复制到Secondary NameNode，并将其作为新的NameNode运行。
因为NFS中的与NameNode的元数据是同步的，所以可以通过NFS中的数据恢复。
在多个文件系统上复制NameNode元数据和使用Secondary NameNode创建checkpoints的组合可以防止数据丢失。
然而这中组合的机制并不能提供Hdfs的高可用性。
主要原因是这种方式恢复太耗时间了。
NameNode是唯一的存储了文件与Blcok映射关系的元数据存储库
，一旦它罢工，所有的Client的作业包括Mapreduce、读、写、列出文件无法进行。
在新的NameNode上线之前，整个集群处于停止服务的状态
如果NameNode要重新上线服务需要经过一下的步骤：
加载明明空间到内存
重放edit log
从DataNode接收足够的NameNode报告并离开安全模式。
在具有许多文件和NameNode的大型集群上，NameNode的冷启动所需的时间可能是30分钟或更长。
这么拉垮可不太能接受，无论是日常运维还是计划停机之类的操作。
所以，归根结底就是NameNode仍然是存在单点故障(SPOF，Single Point Of Failure)
下面就看看怎么解决这个问题。
HDFS high availability (HA)一般情况下会有两个场景和HA息息相关。
在出现计划外事件(如服务器宕机)的情况下，在重新启动NameNode之前，集群将不可用。
有计划的维护事件，例如NameNode机器上的软件或硬件升级，将导致集群停机。
为了解决上述的问题，Hadoop 提供了HDFS high availability (HA)的支持。
通过active-standby的方式配置两个NameNode（3.0后可以支持超过两个），在Active/Passive动配置中使用热备份。
在机器崩溃的情况下，实现快速故障转移到新的NameNode，
或者出于计划维护的目的，允许管理员发起优雅的故障转移。
为了实现这个目标，在架构层面需要做一些改变：
NameNode建必须要通过一些高可用的共享内存共享edit log，一旦standby NameNode接管工作的时候，它通过读取共享edit log 直至结尾以保持它的状态与active NameNode一致，然后继续读取由active NameNode写入的新条目。
DataNodes必须向两个NameNode发送NameNode报告，因为NameNode映射关系是存储在NameNode的内存而不是磁盘。
客户端必须使用一种机制来处理NameNode失效问题，让用户对于NameNode的切换是透明的。（就是不需要用户自己去切换NameNode）
standby NameNode应该承担之前Secondary NameNode的角色，定期为active NameNode 的命名空间创建检查点。