hdfs的架构以及block块和副本机制

 

数据以block块的形式进行统一存储管理;

每个block块默认最多可以存储128M的文件;如果一个文件只有1KB,也会占用1个block块;(实际上只占用了1KB的磁盘空间)。

每个block块的元数据大小大概为150字节(byte);

hdfs的架构

  1. hdfs集群包括NameNode,DataNode以及secondaryNameNode;
  2. NameNode负责管理整个文件系统的元数据,以及每一个路径(文件)所对应的数据块信息;
  3. DataNode负责管理用户的文件数据块,每一个数据块都可以在DataNode上存储多个副本;
  4. secondaryNameNode用来监控hdfs状态的辅助后台程序,每隔一段时间获取hdfs元数据信息的快照。最主要的作用是辅助NameNode管理元数据信息。

NameNode与DataNode的总结概述:

NameNode

DataNode

存储元数据

存储文件内容

元数据保存在内存中

文件存储在磁盘

保存文件、block、DataNode之间的映射关系

维护了block id到DataNode本地文件的映射关系

block块和副本机制

HDFS分布式文件系统也是一个主从架构,主节点是我们的namenode,负责管理整个集群以及维护集群的元数据信息

从节点datanode,主要负责文件数据存储。

hdfs将所有的文件全部抽象成为block块来进行存储,不管文件大小,全部一视同仁都是以block块的统一大小和形式进行存储,方便我们的分布式文件系统对文件的管理;

所有的文件都是以block块的方式存放在HDFS文件系统当中,hadoop2当中,文件的block块大小默认是128M,block块的大小可以通过hdfs-site.xml当中的配置文件进行指定

    <property>

        <name>dfs.block.size</name>

        <value>块大小 以字节为单位</value>//只写数值就可以

    </property>

1、抽象成数据块的好处

  1. 一个文件有可能大于集群中任意一个磁盘 
    10T*3/128 = xxx块 2T,2T,2T 文件方式存—–>多个block块,这些block块属于一个文件
  2. 使用块抽象而不是文件可以简化存储子系统
  3. 块非常适合用于数据备份进而提供数据容错能力和可用性

2、块缓存

通常DataNode从磁盘中读取块,但对于访问频繁的文件,其对应的块可能被显示的缓存在DataNode的内存中,以堆外块缓存的形式存在。默认情况下,一个块仅缓存在一个DataNode的内存中,当然可以针对每个文件配置DataNode的数量。作业调度器通过在缓存块的DataNode上运行任务,可以利用块缓存的优势提高读操作的性能。

例如: 
连接(join)操作中使用的一个小的查询表就是块缓存的一个很好的候选。 
用户或应用通过在缓存池中增加一个cache directive来告诉namenode需要缓存哪些文件及存多久。缓存池(cache pool)是一个拥有管理缓存权限和资源使用的管理性分组。

例如一个文件 130M,会被切分成2个block块,保存在两个block块里面,实际占用磁盘130M空间,而不是占用256M的磁盘空间

3、hdfs的文件权限验证

hdfs的文件权限机制与linux系统的文件权限机制类似

r:read   w:write  x:execute  权限x对于文件表示忽略,对于文件夹表示是否有权限访问其内容

如果linux系统用户zhangsan使用hadoop命令创建一个文件,那么这个文件在HDFS当中的owner就是zhangsan

HDFS文件权限的目的,防止好人做错事,而不是阻止坏人做坏事。HDFS相信你告诉我你是谁,你就是谁

4、hdfs的副本因子

为了保证block块的安全性,也就是数据的安全性,在hadoop2当中,文件默认保存三个副本,我们可以更改副本数以提高数据的安全性

在hdfs-site.xml当中修改以下配置属性,即可更改文件的副本数

    <property>

          <name>dfs.replication</name>

          <value>3</value>

    </property>

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