一、HDFS体系结构

1 HDFS假设条件

  数据流访问

  大数据集

  简单相关模型

  移动计算比移动数据便宜

  多种软硬件平台中的可移植性

2 HDFS的设计目标

  非常巨大的分布式文件系统

  运行于普通硬件

  优化批处理

  用户控件可以位于异构的操作系统中

  在整个集群中使用单一的命名空间

  数据一致性

  文件被分为各个小块

  智能客户端

  程序采用“数据就近”原则分配节点执行

  客户端对文件没有缓存机制

3 HDFS 架构

1 HDFS架构-文件

  文件被切分为(默认大小64M),以块为单位,每个块有多个副本存储在不同的机器上,副本数可在文件生成时指定(默认3)。

  NameNode是主节点,存储文件的元数据如文件名,文件目录结构,文件属性(生成时间,副本数,文件权限),以及每个文件的块列表以及块所在的DataNode等等。

  DataNode在本地文件系统存储文件块数据,以及块数据校验和。

  可以创建、删除、移动或重命名文件,当文件创建、写入和关闭之后不能修改文件内容。

2 HDFS文件权限

  与 linux文件权限类似。

  r:read;w:write;x:execute,权限x对于文件忽略,对于文件夹表示是否允许访问其内容。

  如果linux系统用户zhangsan使用hadoop命令创建了一个文件,那么这个文件在HDFS中owner就是zhangsan。

  HDFS权限目的:阻止好人做错事,而不是阻止坏人做坏事。HDFS相信,你告诉我你是谁,我就认为你是谁。

3 HDFS架构-组件功能

NameNode DataNode
存储元数据  存储文件内容
元数据保存在内存中 文件内容保存在磁盘中
保存文件、block、DataNode之间的映射关系 维护了blockId到DataNode本地文件的映射关系

  NameNode:

  是一个中心服务器,单一节点(简化系统的设计和实现),负责管理文件系统的名字空间(namespace)以及客户端对文件的访问。

  文件操作,NameNode负责文件元数据的操作,DataNode负责处理文件内容的读写请求,跟文件内容相关的数据流不经过NameNode,只会询问跟哪个DataNode的联系,否则NameNode会成为系统瓶颈。

  副本存放在哪些DataNode上由NameNode来控制,根据全局情况作出块放置决定,读取文件时NameNode尽量让用户先读取最近的副本,降低带宽消耗读取延时

  NameNode全权管理数据块的复制,它周期性地从集群中的每一个DataNode接收心跳信号状态报告(BlockReport)。接收到心跳信号意味着该DataNode节点工作正常。块状态报告包含了一个该DataNode上所有数据块的列表。  

  DataNode:

  一个数据块在DataNode以文件存储在磁盘上,包括两个文件,一个是数据本身,一个是元数据包括数据块的长度,块数据的校验和,以及时间戳

  DataNode启动后向NameNode注册,通过后,周期性(1小时)地向NameNode上报所有的块信息。

  心跳是每3秒一次,心跳返回结果带有NameNode给该DataNode的命令如复制块数据到另一台机器,或删除某个数据块。如果超过10分钟没有收到某个DataNode的心跳,则认为该节点不可用。

  集群运行中可以安全加入和退出一些机器。

4 HDFS副本放置策略

hadoop 0.17之前 hadoop 0.17之后
副本1:同机架的不同节点 副本1:同Client的节点上
副本2:同机架的另一个节点 副本2:不同机架中的节点上
副本3:不同机架的另一个节点 副本3:同第二个副本的机架中的另一个节点
其他副本:随机挑选 其他副本:随机挑选

5 HDFS数据损坏(corruption)处理

  当DataNode读取block的时候,它会计算checksum

  如果计算后的checksum与block创建时值不一样,说明该block已经损坏。

  Client读取其他DN上的block。

  NameData标记该块已经损坏,然后复制block达到预期设置的文件备份数

  DataNode在其文件创建后三周验证其checksum。

6 HDFS架构-Client&SNN

Client Secondary NameNode

文件切分

与NameNode交互,获取文件位置信息

与DataNode交互,读取或写入数据

管理HDFS

访问HDFS

并非NameNode的热备

辅助NameNode,分担其工作量

定期合并fsimage和fsedits,推送给NameNode

在紧急情况下,可辅助恢复NameNode

7 HDFS架构-NN&SNN

  NameNode两个重要的文件:

    fsimage:元数据镜像文件(保存文件系统的目录树)

    edits:元数据操作日志(针对目录树的修改操作)

  元数据镜像:

    内存中保存一份最新的

    内存中的镜像=fsimage+edits

  定期合并fsimage和edits:

    edits文件过大导致NameNode重启速度慢

    Secondary NameNode负责定期合并他们

  NameNode启动过程与fsimag和edits的变化:

  执行过程:

    Secondary NN通知NN切换editlog -->

    Secondary NN从NN获得fsimage和editlog(通过http方式)--> 

    Secondary NN将fsimage载入内存,然后开始合并editlog -->

    Secondary NN将新的fsimage发回给NN -->

    NN用新的fsimage替换旧的fsimage

hadoop学习笔记(四):HDFS的更多相关文章

  1. Hadoop学习笔记: HDFS

    注:该文内容部分来源于ChinaHadoop.cn上的hadoop视频教程. 一. HDFS概述 HDFS即Hadoop Distributed File System, 源于Google发表于200 ...

  2. Hadoop学习笔记(2)-HDFS的基本操作(Shell命令)

    在这里我给大家继续分享一些关于HDFS分布式文件的经验哈,其中包括一些hdfs的基本的shell命令的操作,再加上hdfs java程序设计.在前面我已经写了关于如何去搭建hadoop这样一个大数据平 ...

  3. Hadoop学习笔记四

    一.fsimage,edits和datanode的block在本地文件系统中位置的配置 fsimage:hdfs-site.xml中的dfs.namenode.name.dir  值例如file:// ...

  4. hadoop学习笔记贰 --HDFS及YARN的启动

    1.初始化HDFS :hadoop namenode -format 看到如下字样,说明初始化成功. 启动HDFS,start-dfs.sh 终于启动成功了,原来是core-site.xml  中配置 ...

  5. Hadoop学习笔记(三) ——HDFS

    参考书籍:<Hadoop实战>第二版 第9章:HDFS详解 1. HDFS基本操作 @ 出现的bug信息 @-@ WARN util.NativeCodeLoader: Unable to ...

  6. hadoop学习笔记(四)——eclipse+maven+hadoop2.5.2源代码

    Eclipse同maven进口hadoop源代码 1)  安装和配置maven环境变量 M2_HOME: D:\profession\hadoop\apache-maven-3.3.3 PATH: % ...

  7. hadoop学习笔记(四):HDFS文件权限,安全模式,以及整体注意点总结

    本文原创,转载注明作者和原文链接! 一:总结注意点: 到现在为止学习到的角色:三个NameNode.SecondaryNameNode.DataNode 1.存储的是每一个文件分割存储之后的元数据信息 ...

  8. Hadoop学习笔记—22.Hadoop2.x环境搭建与配置

    自从2015年花了2个多月时间把Hadoop1.x的学习教程学习了一遍,对Hadoop这个神奇的小象有了一个初步的了解,还对每次学习的内容进行了总结,也形成了我的一个博文系列<Hadoop学习笔 ...

  9. hadoop学习笔记-目录

    以下是hadoop学习笔记的顺序: hadoop学习笔记(一):概念和组成 hadoop学习笔记(二):centos7三节点安装hadoop2.7.0 hadoop学习笔记(三):hdfs体系结构和读 ...

  10. Hadoop学习笔记(2)

    Hadoop学习笔记(2) ——解读Hello World 上一章中,我们把hadoop下载.安装.运行起来,最后还执行了一个Hello world程序,看到了结果.现在我们就来解读一下这个Hello ...

随机推荐

  1. python 几种方法实现随机生成8位同时包含数字、大写字符、小写字符密码的小程序

    python 实现随机生成包8位包含大写字母.小写字母和数字的密码的程序.要求:1用户输入多少次就生成多少条密码,2要求密码必须同时包含大写字母.小写字母和数字,长度8位,不能重复代码如下: impo ...

  2. Web 平台安装程序 5.0(Microsoft Web Platform Installer) 由于修改常用选择不正确导致打开就报错

    如图: 解决方案.第一步先卸载  Web 平台安装程序 5.0 第二步   将你添加配的文件删除 第三步:重新安装就可以了

  3. golang 编译为dll 的方法

    之前一直再找如何将geojson 转为 svg 格式的数据,看到github上大多都是js来转的,只有一篇是golang来做的,想来把它封成dll 给c#.c++ 调用,网上查了很多方法,并没有写的很 ...

  4. python web开发——c2 flask框架和flask_script

    重定向/error 通过flask中的redirect方法和自定义的newpath函数.redirect_demo函数实现重定向: #coding:utf-8 from flask import Fl ...

  5. Open GL的学习路程

    一.EGL的使用 1.Dispaly与原生窗口的链接 -EGLDisplay  eglGetDisplay -EGLBoolean  egllinitialize 2.Surface 配置和创建sur ...

  6. 1007. Minimum Domino Rotations For Equal Row

    In a row of dominoes, A[i] and B[i] represent the top and bottom halves of the i-th domino.  (A domi ...

  7. 北大POJ题库使用指南

    原文地址:北大POJ题库使用指南 北大ACM题分类主流算法: 1.搜索 //回溯 2.DP(动态规划)//记忆化搜索 3.贪心 4.图论 //最短路径.最小生成树.网络流 5.数论 //组合数学(排列 ...

  8. java.lang.IllegalStateException: BeanFactory not initialized or already closed - call 'refresh' before accessing beans via the ApplicationContext

    spring的项目中有时候会报错:java.lang.IllegalStateException: BeanFactory not initialized or already closed - ca ...

  9. 缓存行和cpu缓存实例

    并发框架Disruptor译文 剖析Disruptor:为什么会这么快?(一)锁的缺点 剖析Disruptor:为什么会这么快?(二)神奇的缓存行填充 剖析Disruptor:为什么会这么快?(三)伪 ...

  10. Java Maven项目的一些补充

    写在前面 在多人开发团队中,规范是非常重要的.To explain it,就像是秦始皇统一货币.度量衡一样,主要的目的是为了降低项目技术架构差异所带来的交流成本,这样开发者就可以尽可能把注意力放在业务 ...