多個HDFS叢集的fs.defaultFS配置一樣，造成應用一直連線同一個叢集的問題分析

遠去的列車發表於2020-12-17

背景

應用需要對兩個叢集中的同一目錄下的HDFS檔案個數和檔案總大小進行比對，在測試環境中發現，即使兩邊HDFS目錄下的資料不一樣，應用日誌顯示兩邊始終比對一致，分下下來發現，應用連的一直是同一個叢集。大資料叢集：CDH6.2.1

定位分析

應用程式碼片段

                  Configuration mainconf = new Configuration();
		mainconf.addResource(new Path(main_prefix+"/core-site.xml"));
		mainconf.addResource(new Path(main_prefix+"/hdfs-site.xml"));
            //Main叢集hdfs操作，獲取指定目錄下檔案
                 getHdfsDirectoryTailList("指定目錄",mainConf)
                  Configuration slaveconf=new Configuration();
		slaveconf.addResource(new Path(slave_prefix+"/core-site.xml"));
		slaveconf.addResource(new Path(slave_prefix+"/hdfs-site.xml"));
            //Slave叢集hdfs操作，獲取指定目錄下檔案
                  getHdfsDirectoryTailList("指定目錄",slaveConf)


 public static List<String> getHdfsDirectoryTailList(String path,Configuration conf) {
        List<String> tailList = new ArrayList<String>();
        try {
            FileSystem hdfs = FileSystem.get(URI.create(path), conf);
            if(!hdfs.exists(new Path(path))){
                return tailList;
            }
            FileStatus[] fs = hdfs.listStatus(new Path(path));
            Path[] listPath = FileUtil.stat2Paths(fs);
            for (Path p : listPath) {
                String[] tailSplit = p.toString().split("\\/");
                String tail = tailSplit[tailSplit.length - 1];
                if (tail.equals("_SUCCESS")) {
                    continue;
                }
                tailList.add(tail);
            }
        } catch (IOException e) {
            logger.error("Extract: getHdfsDirectoryTailList exception", e);
            throw e;
        }
        return tailList;
    }

檢查兩個叢集配置及應用程式碼，確認沒有問題

fs.hdfs.impl.disable.cache引數

fs.hdfs.impl.disable.cache引數之前又遇到過，預設值為false，表示使用cache，懷疑又是cache的問題，所以FileSystem.get(URI.create(path), conf)，第一次獲取的是master叢集，第二次使用了cache，所以一直連的是master叢集。測試方法，在core-site.xml里加上下面配置，表示不使用cache，加上之後，應用能正常連線兩個叢集了。

<property>
<name>fs.hdfs.impl.disable.cache</name>
<value>true</value>
</property>

FileSystem.get原始碼分析

那麼明明使用了兩個叢集，為什麼會使用到Cache呢，分析FileSystem.get原始碼便知道原因了

  public static FileSystem get(URI uri, Configuration conf) throws IOException {
    String scheme = uri.getScheme();
    String authority = uri.getAuthority();

    if (scheme == null && authority == null) {     // use default FS
      return get(conf);
    }

    if (scheme != null && authority == null) {     // no authority
      URI defaultUri = getDefaultUri(conf);
      if (scheme.equals(defaultUri.getScheme())    // if scheme matches default
          && defaultUri.getAuthority() != null) {  // & default has authority
        return get(defaultUri, conf);              // return default
      }
    }
    String disableCacheName = String.format("fs.%s.impl.disable.cache", scheme);
    if (conf.getBoolean(disableCacheName, false)) {
      LOGGER.debug("Bypassing cache to create filesystem {}", uri);
      return createFileSystem(uri, conf);
    }

    return CACHE.get(uri, conf);
  }

應用在獲取FileSystem時，提供了完整的hdfs目錄，同時沒有設定fs.hdfs.impl.disable.cache為true，所以建立slave叢集的filesystem物件時，會使用CACHE.get(uri, conf)獲取，Cache內部使用一個HashMap來維護filesystem物件，很容易想到，當HashMap的key相同時，便返回了同一個filesystem物件，那麼Cache中的key是什麼樣的呢，程式碼如下：

    FileSystem get(URI uri, Configuration conf) throws IOException{
      Key key = new Key(uri, conf);
      return getInternal(uri, conf, key);
    }

 static class Key {
      final String scheme;
      final String authority;
      final UserGroupInformation ugi;
      final long unique;   // an artificial way to make a key unique

      Key(URI uri, Configuration conf) throws IOException {
        this(uri, conf, 0);
      }

      Key(URI uri, Configuration conf, long unique) throws IOException {
        scheme = uri.getScheme()==null ?
            "" : StringUtils.toLowerCase(uri.getScheme());
        authority = uri.getAuthority()==null ?
            "" : StringUtils.toLowerCase(uri.getAuthority());
        this.unique = unique;

        this.ugi = UserGroupInformation.getCurrentUser();
      }

      @Override
      public int hashCode() {
        return (scheme + authority).hashCode() + ugi.hashCode() + (int)unique;
      }

      static boolean isEqual(Object a, Object b) {
        return a == b || (a != null && a.equals(b));
      }

      @Override
      public boolean equals(Object obj) {
        if (obj == this) {
          return true;
        }
        if (obj instanceof Key) {
          Key that = (Key)obj;
          return isEqual(this.scheme, that.scheme)
                 && isEqual(this.authority, that.authority)
                 && isEqual(this.ugi, that.ugi)
                 && (this.unique == that.unique);
        }
        return false;
      }

      @Override
      public String toString() {
        return "("+ugi.toString() + ")@" + scheme + "://" + authority;
      }
    }
  }

可以看到Key由四個要素構成，其中前2個跟URI相關，我們兩叢集的fs.defaultFS值均為CDH高可用叢集建立時的預設值hdfs://nameservice1，應用比對的是兩邊叢集的相同目錄，ugi為安全認證的使用者，應用使用的是同一個，unique為0，因此Key相同，第二次獲取filesystem物件時，直接返回了第一次建立的filesystem物件，最終造成了應用雖然使用了不同的叢集配置檔案，但最中獲取的是同一個filesystem物件。

解決

fs.hdfs.impl.disable.cache引數本身不建議修改，修改叢集的fs.defaultFS，使不同叢集的fs.defaultFS不一樣

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