HDFS的工作机制和原理

1.        HDFS集群分为两大角色:NameNodeDataNode  (Secondary Namenode)

2.        NameNode负责管理整个文件系统的元数据

3.        DataNode 负责管理用户的文件数据块

4.        文件会按照固定的大小(blocksize)切成若干块后分布式存储在若干台datanode

5.        每一个文件块可以有多个副本,并存放在不同的datanode

6.        Datanode会定期向Namenode汇报自身所保存的文件block信息,而namenode则会负责保持文件的副本数量

7.        HDFS的内部工作机制对客户端保持透明,客户端请求访问HDFS都是通过向namenode申请来进行

HDFS写数据流程

1、根namenode通信请求上传文件,namenode检查目标文件是否已存在,父目录是否存在

2namenode返回是否可以上传

3client请求第一个 block该传输到哪些datanode服务器上

4namenode返回3datanode服务器ABC

5client请求3dn中的一台A上传数据(本质上是一个RPC调用,建立pipeline),A收到请求会继续调用B,然后B调用C,将真个pipeline建立完成,逐级返回客户端

6client开始往A上传第一个block(先从磁盘读取数据放到一个本地内存缓存),以packet为单位,A收到一个packet就会传给BB传给CA每传一个packet会放入一个应答队列等待应答

7、当一个block传输完成之后,client再次请求namenode上传第二个block的服务器。



HDFS读数据流程


1、跟namenode通信查询元数据,找到文件块所在的datanode服务器

2、挑选一台datanode(就近原则,然后随机)服务器,请求建立socket

3datanode开始发送数据(从磁盘里面读取数据放入流,以packet为单位来做校验)

4、客户端以packet为单位接收,现在本地缓存,然后写入目标文件



secondarynamenode元数据checkpoint机制





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