大数据：Hadoop（HDFS 读写数据流程及优缺点）

一、HDFS 写数据流程

• 写的过程：

1. CLIENT（客户端）：用来发起读写请求，并拆分文件成多个 Block；
2. NAMENODE：全局的协调和把控所有的请求，提供 Block 存放在 DataNode 上的地址；
3. DATANODE：负责数据的存储，可以有很多个；

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1. 客户端想 NameNode 发出请求（包含 Blocksize 和 副本数）；
2. NameNode 经过计算，反馈给客户端相同副本数的 DataNode，切给出的 DataNode 有优先存储顺序要求；（数据与 DataNode 对应时，一般移动计算，不移动数据）
3. 客户端得到信息后开始写数据，当第一个 DataNode 接受 Block 时，会将该数据传给第二个 DataNode ，第二个 DataNode 接受到数据时，也会将该数据传递给第三个 DataNode；在最后一个 DataNode 接受数据完毕时，则该 Block 全部传输完毕；
4. DataNode 在接受数据完毕后，每一个 DataNode 都会将完毕信息传递给 NameNode；
5. NameNode 将所有 DataNode 反馈的信息（所有数据以传输完毕），反馈给客户端；
6. 客户端接受到 NamaNode 反馈的信息后（第一个 Block 传输完毕），开始发送请求传输第二个 Block；
7. 传输完毕后，在关闭请求之前，NameNode 将该文件所有 Block 存放在 DataNode 上的 ID 保存在文件中；

二、HDFS 读数据的流程

• 客户端：提供文件名、副本数、Block 数量、Block 地址；
• NameNode：提供 DataNode 地址及内部位置；

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1. 客户端提供提供文件名、副本数、Block 数量、Block 地址给 NameNode；
2. NameNode 收到请求后，根据请求给出 副本及其 Block 所存放的 DataNode，以及Block 在 DataNode 中存放的位置；
3. 客户端根据 NameNode 给的信息，给 DataNode 发出请求，由 DataNode 给出数据所在的具体块的信息；
4. 客户端根据 DataNode 提供的信息，下载数据；

• 如果 DataNode 损坏、DataNode 上的数据丢失、数据块异常或者损坏等异常，HDFS会有相应的故障容错措施：

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三、HDFS 的优缺点总结

• 优点：

1. 数据冗余（文件以 Block 并且多副本的方式存储在集群的节点上）、硬件容错；
2. 处理流式的数据访问；（一次写入，多次读取）
3. 适合存储大文件；（通过扩展 DataNode 来实现存储大文件）
4. 可构建在廉价的机器上；（降低成本）

• 缺点：

1. 低延迟的数据访问；（一般数据较大，不容易实现在秒级别检索数据）
2. 不适合小文件的存储；（无论文件大小，都有对应的元数据存放在 NameNode 上，如果小文件较多，则对应的元数据较多，对应的元数据所占用的内存信息较大，给NameNode 压力较大）