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Apache Zeppelinでデータ分析を分散処理する - Part 2: Ambari on DockerにZeppelinをセットアップする

Last updated at Posted at 2015-12-07

このシリーズ

Ambari on Docker

 Apache AmbariでHadoopクラスタをDocker上にセットアップしてみます。AmbariはHadoop管理プラットフォームです。ブラウザの管理画面からHadoopのプロビジョニングや監視を行うことができますが、今回はAmbari ShellのCLIからHDPをクラスタをセットアップしてみます。

 SequenceIQが公開しているsequenceiq/ambariのDockerイメージをpullします。リポジトリはdocker-ambariです。

$ docker pull sequenceiq/ambari

 docker-ambariをダウンロードしてシェルスクリプトを読み込みます。

$ git clone https://github.com/sequenceiq/docker-ambari
$ cd docker-ambari
$ source ambari-functions

 ambari-functionsにはamb-*関数が定義されています。Ambari on Dockerのセットアップ前に環境変数を確認してみます。

$ amb-settings
  NODE_PREFIX=amb
  CLUSTER_SIZE=3
  AMBARI_SERVER_NAME=amb-server
  IMAGE=sequenceiq/ambari:2.1.2-v1
  DOCKER_OPTS=
  AMBARI_SERVER_IP=
  CONSUL=amb-consul
  CONSUL_IMAGE=sequenceiq/consul:v0.5.0-v6
  DRY_RUN=false

 Dockerに4ノードのクラスタを構築します。4ノードのうち1ノードはAmbari Serverになります。そのためHadoopクラスタは3ノードのコンテナで構成されます。

$ amb-start-cluster 4

コンテナが起動するとAMBARI_SERVER_IP環境変数にAmbari ServerコンテナのIPアドレスが設定されます。

$ amb-settings
  NODE_PREFIX=amb
  CLUSTER_SIZE=3
  AMBARI_SERVER_NAME=amb-server
  IMAGE=sequenceiq/ambari:2.1.2-v1
  DOCKER_OPTS=
  AMBARI_SERVER_IP=172.17.0.3
  CONSUL=amb-consul
  CONSUL_IMAGE=sequenceiq/consul:v0.5.0-v6
  DRY_RUN=false

 AmbariのREST APIをcurlコマンドからAmbariが管理しているホストの情報を確認してみます。

$ curl -u admin:admin  http://$AMBARI_SERVER_IP:8080/api/v1/hosts
{
  "href" : "http://172.17.0.3:8080/api/v1/hosts",
  "items" : [
    {
      "href" : "http://172.17.0.3:8080/api/v1/hosts/amb1.service.consul",
      "Hosts" : {
        "host_name" : "amb1.service.consul"
      }
    },
    {
      "href" : "http://172.17.0.3:8080/api/v1/hosts/amb2.service.consul",
      "Hosts" : {
        "host_name" : "amb2.service.consul"
      }
    },
    {
      "href" : "http://172.17.0.3:8080/api/v1/hosts/amb3.service.consul",
      "Hosts" : {
        "host_name" : "amb3.service.consul"
      }
    }
  ]
}

 別のシェルから実行するなどAMBARI_SERVER_IP環境変数が読み込まれていない場合は手動で設定します。

$ AMBARI_SERVER_IP=$(docker inspect --format="{{ .NetworkSettings.IPAddress }}" amb-server)

Ambari Shell

Ambari Shellにもsequenceiq/ambari-shellDockerイメージが公開されています。リポジトリはdocker-ambari-shellです。今回はsequenceiq/ambariに入っているambari-shell.shからAmbari Shellを起動します。

$ docker run -it --rm \
  --link amb-server:ambariserver \
  --entrypoint /bin/sh \
  sequenceiq/ambari \
  ./ambari-shell.sh

 Ambari Shellが起動しました。

AMBARI_HOST=172.17.0.3
[DEBUG] waits for ambari server: 172.17.0.3 RUNNING ...

[DEBUG] waits until 1 hosts connected to server ...
[DEBUG] connected hosts: 3
    _                _                   _  ____   _            _  _
   / \    _ __ ___  | |__    __ _  _ __ (_)/ ___| | |__    ___ | || |
  / _ \  | '_ ` _ \ | '_ \  / _` || '__|| |\___ \ | '_ \  / _ \| || |
 / ___ \ | | | | | || |_) || (_| || |   | | ___) || | | ||  __/| || |
/_/   \_\|_| |_| |_||_.__/  \__,_||_|   |_||____/ |_| |_| \___||_||_|

Welcome to Ambari Shell. For command and param completion press TAB, for assistance type 'hint'.
ambari-shell>

Blueprint

BlueprintはHadoopクラスタをJSON形式で定義します。Web画面のウィザードを使わなくてもREST APIやAmbari Shellからクラスタのプロビジョニングを行うことができます。

CloudbreakのBlueprint

 SequenceIQCloudbreakBlueprintsにいくつかBlueprintの例が掲載されています。CloudbreakはAmbariをベースにしたクラウド向けのHadoop管理ツールです。Azure、AWS、GCP、OpenStackのクラウドとDockerにも対応しています。ドキュメントを読むとAmbari Blueprintだけでも使えそうです。

datascientistをセットアップ

 Cloudbreakのリポジトリからdatascientist.bpから、Dockerコンテナで構成したAmbariノードにHDPクラスタをプロビジョニングします。

 デフォルトで登録されているsingle-node-hdfs-yarnを適用したプロビジョニングの流れは次のようになります。

blueprint defaults
blueprint list
cluster build --blueprint single-node-hdfs-yarn
cluster autoAssign
cluster create
tasks

 先ほど起動したAmbari Shellの中でdatascientistのBlueprintのURLを登録します。

ambari-shell> blueprint add --url https://raw.githubusercontent.com/sequenceiq/cloudbreak/master/core/src/main/resources/defaults/blueprints/datascientist.bp
Blueprint: 'datascientist' has been added

 登録したdatascientistをビルドします。Ambariホストの情報とBlueprintにて疑義されたホストグループが表示されます。

ambari-shell> cluster build --blueprint datascientist
  HOSTNAME             STATE
  -------------------  -------------------
  amb3.service.consul  amb3.service.consul
  amb1.service.consul  amb1.service.consul
  amb2.service.consul  amb2.service.consul

  HOSTGROUP  COMPONENT
  ---------  ----------------------
  client     TEZ_CLIENT
  client     YARN_CLIENT
  client     HIVE_CLIENT
  client     HDFS_CLIENT
  client     PIG
  client     MAPREDUCE2_CLIENT
  client     ZOOKEEPER_CLIENT
  client     HCAT
  client     METRICS_COLLECTOR
  client     SPARK_CLIENT
  client     METRICS_MONITOR
  client     HBASE_CLIENT
  slave_1    HBASE_REGIONSERVER
  slave_1    NODEMANAGER
  slave_1    DATANODE
  slave_1    METRICS_MONITOR
  master_1   RESOURCEMANAGER
  master_1   JOURNALNODE
  master_1   WEBHCAT_SERVER
  master_1   MYSQL_SERVER
  master_1   ZOOKEEPER_CLIENT
  master_1   HISTORYSERVER
  master_1   SECONDARY_NAMENODE
  master_1   METRICS_MONITOR
  master_1   NAMENODE
  master_1   ZEPPELIN_MASTER
  master_1   TEZ_CLIENT
  master_1   YARN_CLIENT
  master_1   MAPREDUCE2_CLIENT
  master_1   HDFS_CLIENT
  master_1   HIVE_SERVER
  master_1   HBASE_MASTER
  master_1   PIG
  master_1   SPARK_JOBHISTORYSERVER
  master_1   HIVE_METASTORE
  master_1   ZOOKEEPER_SERVER
  master_1   APP_TIMELINE_SERVER

 cluster autoAssignを実行するとホストグループの定義に応じて自動的にAmbariホストがアサインされます。今回は3つのホストグループに1つずつ手動でホストをアサインしていきます。

CLUSTER_BUILD:datascientist> cluster assign --hostGroup master_1 --host amb1.service.consul
amb1.service.consul has been added to master_1
CLUSTER_BUILD:datascientist> cluster assign --hostGroup slave_1 --host amb2.service.consul
amb2.service.consul has been added to slave_1
CLUSTER_BUILD:datascientist> cluster assign --hostGroup client --host amb3.service.consul
amb3.service.consul has been added to client

 最後にcluster createコマンドを実行してHDPクラスタのプロビジョニングを開始します。

CLUSTER_BUILD:datascientist> cluster create --exitOnFinish true

 tasksコマンドを実行すると各コンポーネントのインストール状況がわかります。またシェルの右上に完了までの全体のパーセントが表示されます。IDCFクラウドのstandard.L16 (4 CPU x 2.4 GHz 16 GB RAM)の仮想マシンでは13分ほどかかりました。

ConsulとNginxのリバースプロキシ

 HadoopクラスタのサービスディスカバリにはConsulを使っています。Dockerイメージはsequenceiq/consul、リポジトリはgliderlabs/docker-consulからforkしたsequenceiq/docker-consulです。

psコマンドでコンテナのポートを確認します。

$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                         COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                                                              NAMES
ce146ebf73f1        sequenceiq/ambari:2.1.2-v1    "/start-agent"           12 minutes ago      Up 12 minutes       8080/tcp                                                           amb3
9c23d449cb83        sequenceiq/ambari:2.1.2-v1    "/start-agent"           12 minutes ago      Up 12 minutes       8080/tcp                                                           amb2
162662822eb1        sequenceiq/ambari:2.1.2-v1    "/start-agent"           12 minutes ago      Up 12 minutes       8080/tcp                                                           amb1
6729936f59f8        sequenceiq/ambari:2.1.2-v1    "/start-server"          12 minutes ago      Up 12 minutes       8080/tcp                                                           amb-server
02ee7f29a74e        sequenceiq/consul:v0.5.0-v6   "/bin/start -server -"   12 minutes ago      Up 12 minutes       53/tcp, 53/udp, 8300-8302/tcp, 8400/tcp, 8500/tcp, 8301-8302/udp   amb-consul

 上記のようにDockerコンテナのポートはDockerホストにマップしていません。そのためDockerホストからしかDockerコンテナのIPアドレスへアクセスができません。今回の環境はIDCFクラウド上の仮想マシンなので、パブリックIPアドレスからAmbariとZeppelinの管理画面にアクセスできるようにNignxコンテナでリバースプロキシを作ります。

Consul

 Ambari ServerのREST APIのJSONを見やすくするためにjqをDockerホストにインストールします。

$ wget -P /usr/local/bin jq http://stedolan.github.io/jq/download/linux64/jq
$ chmod u+x /usr/local/bin/jq
$ which jq
/usr/local/bin/jq

Consulクラスタのノードを表示してみます。

$ AMB_CONSUL=$(docker inspect --format="{{ .NetworkSettings.IPAddress }}" amb-consul)
$ echo $AMB_CONSUL
172.17.0.2
$ curl -s $AMB_CONSUL:8500/v1/catalog/nodes | jq .
[
  {
    "Node": "amb-consul.service.consul",
    "Address": "172.17.0.2"
  },
  {
    "Node": "amb-server",
    "Address": "172.17.0.3"
  },
  {
    "Node": "amb1",
    "Address": "172.17.0.4"
  },
  {
    "Node": "amb2",
    "Address": "172.17.0.5"
  },
  {
    "Node": "amb3",
    "Address": "172.17.0.6"
  },
  {
    "Node": "ambari-8080",
    "Address": "172.17.0.3"
  }
]

 Consulに登録されたサービスを表示します。

$ curl -s $AMB_CONSUL:8500/v1/catalog/services | jq .
{
  "amb-server": [],
  "amb1": [],
  "amb2": [],
  "amb3": [],
  "ambari-8080": [],
  "consul": []
}

 amb-consulサービスの詳細を表示します。

$ curl -s $AMB_CONSUL:8500/v1/catalog/service/consul | jq .
[
  {
    "Node": "amb-consul.service.consul",
    "Address": "172.17.0.2",
    "ServiceID": "consul",
    "ServiceName": "consul",
    "ServiceTags": [],
    "ServiceAddress": "",
    "ServicePort": 8300
  }
]

 digコマンドでConsulのDNSサービスを見ることもできます

$ dig @$AMB_CONSUL -p 53 amb-consul.service.consul

; <<>> DiG 9.9.5-9+deb8u3-Debian <<>> @172.17.0.2 -p 53 amb-consul.service.consul
; (1 server found)
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NXDOMAIN, id: 65241
;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;amb-consul.service.consul.     IN      A

;; Query time: 1 msec
;; SERVER: 172.17.0.2#53(172.17.0.2)
;; WHEN: Sat Dec 05 21:47:03 JST 2015
;; MSG SIZE  rcvd: 43

Consul TempateとNginx

 Consul Templateを使いDockerコンテナの情報からNginxの設定ファイルを生成します。jlordiales/nginx-consulのDockerイメージが公開されています。今回はAmbari用にリポジトリをforkしました。

以下のようなDockerfileからDockerイメージをビルドします。

FROM nginx:latest

ENV CONSUL_TEMPLATE_VERSION 0.11.0
ENV CONSUL_URL consul:8500

ADD start.sh /bin/start.sh
RUN rm -v /etc/nginx/conf.d/*.conf

ADD https://github.com/hashicorp/consul-template/releases/download/v${CONSUL_TEMPLATE_VERSION}/consul_template_${CONSUL_TEMPLATE_VERSION}_linux_amd64.zip /tmp/consul-template.zip

RUN apt-get update && apt-get install unzip -y && \
    unzip -j -d /usr/local/bin /tmp/consul-template.zip

EXPOSE 8080 9995 9996
VOLUME /templates

CMD ["/bin/start.sh"]
RUN apt-get clean && rm -rf /var/lib/apt/lists/* /tmp/* /var/tmp/*

Consul Templateのテンプレートはservice.ctmplです。9995と9996はZeppelinサーバーが起動しているamb1ノードにプロキシーします。9996ポートはWebSocket用にヘッダーも追加します。8080ポートはAmb Serverコンテナが起動しているamb-serverノードにプロキシーします。

server {
  listen 9995;
 
  location / {
    proxy_set_header   Host $host;
    proxy_set_header   X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header   X-Forwarded-Host $host;
    proxy_set_header   X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_set_header   X-Forwarded-Proto $scheme;
    proxy_pass         http://{{with node "amb1"}}{{.Node.Address}}{{end}}:9995;
  }
}

server {
  listen 9996;

  location / {
    proxy_set_header   Host $host;
    proxy_set_header   X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header   X-Forwarded-Host $host;
    proxy_set_header   X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_set_header   X-Forwarded-Proto $scheme;
    proxy_pass         http://{{with node "amb1"}}{{.Node.Address}}{{end}}:9996;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header   Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header   Connection "upgrade";
    proxy_read_timeout 86400;
  }
}

server {
  listen 8080;

  location / {
    proxy_set_header   Host $host;
    proxy_set_header   X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header   X-Forwarded-Host $host;
    proxy_set_header   X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_set_header   X-Forwarded-Proto $scheme;
    proxy_pass         http://{{with node "amb-server"}}{{.Node.Address}}{{end}}:8080;
  }
}

 forkしたリポジトリをcloneしてDockerイメージをビルドします。

$ git clone https://github.com/masato/docker-nginx-consul.git
$ cd docker-nginx-consul
$ docker build -t nginx-consul .

 --dns--dns-searchフラグをつけてNginxのコンテナを起動します。--dnsフラグの順番はDockerホスト、Google DNSの前にConsulコンテナのIPアドレスを指定するとNginxコンテナの/etc/resolv.confは以下のようになります。

/etc/resolv.conf
search service.consul
nameserver 172.17.0.2
nameserver 172.17.0.1
nameserver 8.8.8.8

 Ambari Serverの管理画面で使う8080、ZeppelinのNotebookに使う9995と9996ポートをDockerホストにマップして外部から接続できるようにします。

$ AMB_CONSUL=$(docker inspect --format="{{.NetworkSettings.IPAddress}}" amb-consul)
$ echo $AMB_CONSUL
172.17.0.2
$ docker run \
  --name nginx \
  -d \
  -p 8080:8080 -p 9995:9995 -p 9996:9996 \
  --volume $PWD/service.ctmpl:/templates/service.ctmpl \
  --dns $AMB_CONSUL \
  --dns 172.17.0.1 \
  --dns 8.8.8.8 \
  --dns-search service.consul \
  nginx-consul

 Nginxコンテナに入り名前解決ができるようになったか確認します。

$ docker exec -it nginx bash
$ echo $CONSUL_URL
consul:8500
$ ping -c 1 amb1
PING amb1.service.consul (172.17.0.4): 56 data bytes
64 bytes from 172.17.0.4: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.049 ms
--- amb1.service.consul ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 0.049/0.049/0.049/0.000 ms

 

 最後にpsコマンドで今回作成したDockerコンテナを確認します。

$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                         COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                                                                       NAMES
48df8cfdd49f        nginx-consul                  "/bin/start.sh"          29 minutes ago      Up 29 minutes       80/tcp, 0.0.0.0:8080->8080/tcp, 443/tcp, 0.0.0.0:9995-9996->9995-9996/tcp   nginx
ce146ebf73f1        sequenceiq/ambari:2.1.2-v1    "/start-agent"           2 hours ago         Up 2 hours          8080/tcp                                                                    amb3
9c23d449cb83        sequenceiq/ambari:2.1.2-v1    "/start-agent"           2 hours ago         Up 2 hours          8080/tcp                                                                    amb2
162662822eb1        sequenceiq/ambari:2.1.2-v1    "/start-agent"           2 hours ago         Up 2 hours          8080/tcp                                                                    amb1
6729936f59f8        sequenceiq/ambari:2.1.2-v1    "/start-server"          2 hours ago         Up 2 hours          8080/tcp                                                                    amb-server
02ee7f29a74e        sequenceiq/consul:v0.5.0-v6   "/bin/start -server -"   2 hours ago         Up 2 hours          53/tcp, 53/udp, 8300-8302/tcp, 8400/tcp, 8301-8302/udp, 8500/tcp            amb-consul

HDFS

 Zeppelinの実行をする前にHDFSにrootユーザーのディレクトリを作成します。hdfsユーザーにスイッチして/user/rootディレクトリを作成します。

$ docker exec -it amb1 bash
$ hadoop fs -ls /user
Found 4 items
drwxrwx---   - ambari-qa hdfs          0 2015-12-05 12:08 /user/ambari-qa
drwxr-xr-x   - hcat      hdfs          0 2015-12-05 12:09 /user/hcat
drwx------   - hive      hdfs          0 2015-12-05 12:09 /user/hive
drwxrwxr-x   - spark     hdfs          0 2015-12-05 12:08 /user/spark
$ su hdfs 
$ hadoop fs -mkdir /user/root
$ hadoop fs -chown root /user/root

コンポーネントの再起動

 理由はよくわかりませんがmaster_1グループのコンポーネントを再起動しないとZeppelinの実行に失敗してしまうようです。

 Ambariの管理画面をパブリックIPアドレスからブラウザで開きます。

ambari-server.png

Hostsメニューからamb1.service.consulを開いてRestart All Componentsを実行します。

ambari-restart.png

 コンポーネントの再起動が終了するとようやくZeppelinが使えるようになります。9995ポートをブラウザで開きます。

zeppelin-9995.png

参考

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