在Hadoop2.0之前，只有一个NameNode，虽然有SecondaryNameNode（不能迅速切换，需要花费一定时间恢复），还是存在单点问题。NameNode在Hadoop中就好比是人的心脏，不能停止工作。如果NameNode数据丢失或者不能工作，那整个集群就不能恢复了。
在Hadoop2.0中解决了这个问题，在Hadoop2.0中NameNode不再只是一个，可以有多个。每一个都具有相同的职能，一个NameNode是active状态，一个是standby状态。当集群在运行的时候，只有active状态的NameNode是正常工作的，standBy状态的NameNode是处于待命状态，时刻同步active状态NameNode的数据。一旦active状态的NameNode不能工作了，通过手工或者自动切换，standby状态的NameNode就可以转变为active状态了，这样集群还是正常工作了，这样集群就具有高可用性了。
Hadoop2.0的HA机制官方介绍了2中方式：
- NFS（Network File System）
- QJM（Quorum Journal Manager）
基本原理
Hadoop2.0中有两个NameNode，一个是active状态NameNode，一个是standby状态NameNode。两者的状态是可以切换的，但是不能同时都是active状态，最多只有一个active状态。只有active状态的NameNode对外提供服务，standby状态的NameNode不对外服务。active状态的NameNode和standby状态的NameNode之间通过NFS或者JN（journalnode，QJM方式）来同步数据。
active状态的NameNode会把最近的操作记录写到本地的edits文件中（edits file），并传输到NFS或者JN中。standby状态的NameNode定期检查，从NFS或者JN中把最近的edit文件读过来，然后把edits文件和fsimage文件合并成一个新的fsimage，合并完成之后会通知active状态NameNode来获取新的fsiamge，active状态NameNode获得到这个新的fsimage文件后，替换掉原来旧的fsimage文件。
NFS方式
NFS作为active NameNode和standby NameNode之间数据共享的存储，active状态的 NameNode会把最近的edits文件写到NFS，而standby状态的NameNode从NFS中读取edits文件。这个方式的缺点就是，如果active状态的NameNode或standby状态的NameNode有一个和NFS之间网络有问题是，就会造成它们之间数据的同步出现问题。
QJM方式
QJM方式可以解决NFS容错机制不足的问题，active状态NameNode和standby状态NameNode之间通过一组journalnode（奇数个，2n+1）来共享数据，active状态NameNode把最近的edits文件写到这组journalnode上，只要有n+1个写入成功就认为这次写入操作是成功的，然后standby状态NameNode就可以从journalnode上读取数据了。QJM方式有容错机制，可以容忍n个journalnode的失败
NameNode故障切换
active和standby状态NameNode可以随时切换，当active挂掉后，可以把standby切换成active状态。
故障切换可以通过人工切换和自动切换方式完成。
- 人工切换是通过HA管理的命令来改变NameNode的状态
- 自动切换是在active状态NameNode挂掉的时候，standby状态NameNode自动切换成active状态，取代原来的active状态NameNode成为新的active状态NameNode，确保HDFS继续正常工作
自动切换需要配置zookeeper。集群中两个NameNode都在zookeeper中注册，当active状态的NameNode出现故障时，zookeeper能检查到这种情况，它就会自动把standby状态的NameNode切换为active状态。