Storm集群安装部署步骤

本文以Twitter Storm官方Wiki为基础，详细描述如何快速搭建一个Storm集群，其中，项目实践中遇到的问题及经验总结，在相应章节以“注意事项”的形式给出。

1. Storm集群组件

Storm集群中包含两类节点：主控节点（Master Node）和工作节点（Work Node）。其分别对应的角色如下：

• 主控节点（Master Node）上运行一个被称为Nimbus的后台程序，它负责在Storm集群内分发代码，分配任务给工作机器，并且负责监控集群运行状态。Nimbus的作用类似于Hadoop中JobTracker的角色。
• 每个工作节点（Work Node）上运行一个被称为Supervisor的后台程序。Supervisor负责监听从Nimbus分配给它执行的任务，据此启动或停止执行任务的工作进程。每一个工作进程执行一个Topology的子集；一个运行中的Topology由分布在不同工作节点上的多个工作进程组成。

Storm集群组件

Nimbus和Supervisor节点之间所有的协调工作是通过Zookeeper集群来实现的。此外，Nimbus和Supervisor进程都是快速失败（fail-fast)和无状态（stateless）的；Storm集群所有的状态要么在Zookeeper集群中，要么存储在本地磁盘上。这意味着你可以用kill -9来杀死Nimbus和Supervisor进程，它们在重启后可以继续工作。这个设计使得Storm集群拥有不可思议的稳定性。

2. 安装Storm集群

这一章节将详细描述如何搭建一个Storm集群。下面是接下来需要依次完成的安装步骤：

• 搭建Zookeeper集群；
• 安装Storm依赖库；
• 下载并解压Storm发布版本；
• 修改storm.yaml配置文件；
• 启动Storm各个后台进程。

2.1 搭建Zookeeper集群

Storm使用Zookeeper协调集群，由于Zookeeper并不用于消息传递，所以Storm给Zookeeper带来的压力相当低。大多数情况下，单个节点的Zookeeper集群足够胜任，不过为了确保故障恢复或者部署大规模Storm集群，可能需要更大规模节点的Zookeeper集群（对于Zookeeper集群的话，官方推荐的最小节点数为3个）。在Zookeeper集群的每台机器上完成以下安装部署步骤：

1）下载安装Java JDK，官方下载链接为http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp，JDK版本为JDK 6或以上。

2）根据Zookeeper集群的负载情况，合理设置Java堆大小，尽可能避免发生swap，导致Zookeeper性能下降。保守期间，4GB内存的机器可以为Zookeeper分配3GB最大堆空间。

3）下载后解压安装Zookeeper包，官方下载链接为http://hadoop.apache.org/zookeeper/releases.html。

4）根据Zookeeper集群节点情况，创建如下格式的Zookeeper配置文件zoo.cfg：

tickTime=2000
dataDir=/var/zookeeper/
clientPort=2181
initLimit=5
syncLimit=2
server.1=zoo1:2888:3888
server.2=zoo2:2888:3888
server.3=zoo3:2888:3888

其中，dataDir指定Zookeeper的数据文件目录；其中server.id=host:port:port，id是为每个Zookeeper节点的编号，保存在dataDir目录下的myid文件中，zoo1~zoo3表示各个Zookeeper节点的hostname，第一个port是用于连接leader的端口，第二个port是用于leader选举的端口。

5）在dataDir目录下创建myid文件，文件中只包含一行，且内容为该节点对应的server.id中的id编号。

6）启动Zookeeper服务：

java -cp zookeeper.jar:lib/log4j-1.2.15.jar:conf \ org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerMain zoo.cfg

也可以通过bin/zkServer.sh脚本启动Zookeeper服务。

7）通过Zookeeper客户端测试服务是否可用：

• Java客户端下，执行如下命令：

java -cp zookeeper.jar:src/java/lib/log4j-1.2.15.jar:conf:src/java/lib/jline-0.9.94.jar \ org.apache.zookeeper.ZooKeeperMain -server 127.0.0.1:2181

也可以通过bin/zkCli.sh脚本启动Zookeeper Java客户端。

• C客户端下，进入src/c目录下，编译单线程或多线程客户端：

./configure
make cli_st
make cli_mt

运行进入C客户端：

cli_st 127.0.0.1:2181
cli_mt 127.0.0.1:2181

至此，完成了Zookeeper集群的部署与启动。

注意事项：

1. 由于Zookeeper是快速失败（fail-fast)的，且遇到任何错误情况，进程均会退出，因此，最好能通过监控程序将Zookeeper管理起来，保证Zookeeper退出后能被自动重启。详情参考这里。
2. Zookeeper运行过程中会在dataDir目录下生成很多日志和快照文件，而Zookeeper运行进程并不负责定期清理合并这些文件，导致占用大量磁盘空间，因此，需要通过cron等方式定期清除没用的日志和快照文件。详情参考这里。具体命令格式如下：java -cp zookeeper.jar:log4j.jar:conf org.apache.zookeeper.server.PurgeTxnLog -n

2.2 安装Storm依赖库

接下来，需要在Nimbus和Supervisor机器上安装Storm的依赖库，具体如下：

1. ZeroMQ 2.1.7 – 请勿使用2.1.10版本，因为该版本的一些严重bug会导致Storm集群运行时出现奇怪的问题。少数用户在2.1.7版本会遇到"IllegalArgumentException"的异常，此时降为2.1.4版本可修复这一问题。
2. JZMQ
3. Java 6
4. Python 2.6.6
5. unzip

以上依赖库的版本是经过Storm测试的，Storm并不能保证在其他版本的Java或Python库下可运行。

2.2.1 安装ZMQ 2.1.7

下载后编译安装ZMQ：

wget http://download.zeromq.org/zeromq-2.1.7.tar.gz
tar -xzf zeromq-2.1.7.tar.gz
cd zeromq-2.1.7
./configure
make
sudo make install

注意事项：

  1. 如果安装过程报错uuid找不到，则通过如下的包安装uuid库：

sudo yum install e2fsprogsl  -b current
sudo yum install e2fsprogs-devel  -b current

2.2.2 安装JZMQ

下载后编译安装JZMQ：

git clone https://github.com/nathanmarz/jzmq.git
cd jzmq
./autogen.sh
./configure
make
sudo make install

为了保证JZMQ正常工作，可能需要完成以下配置：

1. 正确设置 JAVA_HOME环境变量
2. 安装Java开发包
3. 升级autoconf
4. 如果你是Mac OSX，参考这里

注意事项：

1. 如果运行./configure命令出现问题，参考这里。

2.2.3 安装Java 6

1. 下载并安装JDK 6，参考这里；

2. 配置JAVA_HOME环境变量；

3. 运行java、javac命令，测试java正常安装。

2.2.4 安装Python2.6.6

1. 下载Python2.6.6：

wget http://www.python.org/ftp/python/2.6.6/Python-2.6.6.tar.bz2

2. 编译安装Python2.6.6：

tar –jxvf Python-2.6.6.tar.bz2
cd Python-2.6.6
./configure
make
make install

3. 测试Python2.6.6：

$ python -V
Python 2.6.6

2.2.5 安装unzip

1. 如果使用RedHat系列Linux系统，执行以下命令安装unzip：

apt-get install unzip

2. 如果使用Debian系列Linux系统，执行以下命令安装unzip：

yum install unzip

2.3 下载并解压Storm发布版本

下一步，需要在Nimbus和Supervisor机器上安装Storm发行版本。

1. 下载Storm发行版本，推荐使用Storm0.8.1：

wget https://github.com/downloads/nathanmarz/storm/storm-0.8.1.zip

2. 解压到安装目录下：

unzip storm-0.8.1.zip

2.4 修改storm.yaml配置文件

Storm发行版本解压目录下有一个conf/storm.yaml文件，用于配置Storm。默认配置在这里可以查看。conf/storm.yaml中的配置选项将覆盖defaults.yaml中的默认配置。以下配置选项是必须在conf/storm.yaml中进行配置的：

1) storm.zookeeper.servers: Storm集群使用的Zookeeper集群地址，其格式如下：

storm.zookeeper.servers:
  - "111.222.333.444"
  - "555.666.777.888"

如果Zookeeper集群使用的不是默认端口，那么还需要storm.zookeeper.port选项。

2) storm.local.dir: Nimbus和Supervisor进程用于存储少量状态，如jars、confs等的本地磁盘目录，需要提前创建该目录并给以足够的访问权限。然后在storm.yaml中配置该目录，如：

storm.local.dir: "/home/admin/storm/workdir"

3) java.library.path: Storm使用的本地库（ZMQ和JZMQ）加载路径，默认为"/usr/local/lib:/opt/local/lib:/usr/lib"，一般来说ZMQ和JZMQ默认安装在/usr/local/lib 下，因此不需要配置即可。

4) nimbus.host: Storm集群Nimbus机器地址，各个Supervisor工作节点需要知道哪个机器是Nimbus，以便下载Topologies的jars、confs等文件，如：

nimbus.host: "111.222.333.444"

5) supervisor.slots.ports: 对于每个Supervisor工作节点，需要配置该工作节点可以运行的worker数量。每个worker占用一个单独的端口用于接收消息，该配置选项即用于定义哪些端口是可被worker使用的。默认情况下，每个节点上可运行4个workers，分别在6700、6701、6702和6703端口，如：

supervisor.slots.ports:
    - 6700
    - 6701
    - 6702
    - 6703

2.5 启动Storm各个后台进程

最后一步，启动Storm的所有后台进程。和Zookeeper一样，Storm也是快速失败（fail-fast)的系统，这样Storm才能在任意时刻被停止，并且当进程重启后被正确地恢复执行。这也是为什么Storm不在进程内保存状态的原因，即使Nimbus或Supervisors被重启，运行中的Topologies不会受到影响。

以下是启动Storm各个后台进程的方式：

1. Nimbus: 在Storm主控节点上运行"bin/storm nimbus >/dev/null 2>&1 &"启动Nimbus后台程序，并放到后台执行；
2. Supervisor: 在Storm各个工作节点上运行"bin/storm supervisor >/dev/null 2>&1 &"启动Supervisor后台程序，并放到后台执行；
3. UI: 在Storm主控节点上运行"bin/storm ui >/dev/null 2>&1 &"启动UI后台程序，并放到后台执行，启动后可以通过http://{nimbus host}:8080观察集群的worker资源使用情况、Topologies的运行状态等信息。

注意事项：

1. Storm后台进程被启动后，将在Storm安装部署目录下的logs/子目录下生成各个进程的日志文件。
2. 经测试，Storm UI必须和Storm Nimbus部署在同一台机器上，否则UI无法正常工作，因为UI进程会检查本机是否存在Nimbus链接。
3. 为了方便使用，可以将bin/storm加入到系统环境变量中。

至此，Storm集群已经部署、配置完毕，可以向集群提交拓扑运行了。

3. 向集群提交任务

1）启动Storm Topology：

storm jar allmycode.jar org.me.MyTopology arg1 arg2 arg3

其中，allmycode.jar是包含Topology实现代码的jar包，org.me.MyTopology的main方法是Topology的入口，arg1、arg2和arg3为org.me.MyTopology执行时需要传入的参数。

2）停止Storm Topology：

storm kill {toponame}

其中，{toponame}为Topology提交到Storm集群时指定的Topology任务名称。

4. 参考资料

1. https://github.com/nathanmarz/storm/wiki/Tutorial

2. https://github.com/nathanmarz/storm/wiki/Setting-up-a-Storm-cluster