Hadoop3.1.X-4-HDFS

  • HDFS整合相关知识点
  • 1.HDFS优缺点
  • 1.HDFS优点:
  • 2.HDFS缺点![在这里插入图片描述](https://s2.51cto.com/images/blog/202410/19193735_671399ffcd45f36009.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
  • 2.HDFS写流程
  • 3.HDFS读流程
  • 4.NameNode工作机制
  • 4.DataNode工作机制
  • 5.HDFS文件块Block大小的影响因素


HDFS整合相关知识点

1.HDFS优缺点

1.HDFS优点:

hdfs 支持S3吗_HDFS

2.HDFS缺点

hdfs 支持S3吗_hdfs_02

2.HDFS写流程

hdfs 支持S3吗_hdfs 支持S3吗_03


具体流程:

(1)客户端通过Distributed FileSystem模块向NameNode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。
(2)NameNode返回是否可以上传。
(3)客户端请求第一个 Block上传到哪几个DataNode服务器上。
(4)NameNode返回3个DataNode节点,分别为dn1、dn2、dn3。
(5)客户端通过FSDataOutputStream模块请求dn1上传数据,dn1收到请求会继续调用dn2,然后dn2调用dn3,将这个通信管道建立完成。
(6)dn1、dn2、dn3逐级应答客户端。
(7)客户端开始往dn1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,dn1收到一个Packet就会传给dn2,dn2传给dn3;dn1每传一个packet会放入一个应答队列等待应答。
(8)当一个Block传输完成之后,客户端再次请求NameNode上传第二个Block的服务器。(重复执行3-7步)。
  • 网络拓扑的节点距离
  • 副本节点选择
  • 第一个副本优先选择本地,保证了数据写入的高效性
  • 第二个副本选择不同的机架,这样保证了数据的高容错性
  • 第三个副本选择与第二个机架相同的机架,这样保证了数据写入高效性。

3.HDFS读流程

hdfs 支持S3吗_hadoop_04

(1)客户端通过DistributedFileSystem向NameNode请求下载文件,NameNode通过查询元数据,找到文件块所在的DataNode地址。
(2)挑选一台DataNode(就近原则,然后随机)服务器,请求读取数据。
(3)DataNode开始传输数据给客户端(从磁盘里面读取数据输入流,以Packet为单位来做校验)。
(4)客户端以Packet为单位接收,先在本地缓存,然后写入目标文件。

4.NameNode工作机制

hdfs 支持S3吗_HDFS_05

1)第一阶段:NameNode启动
(1)第一次启动NameNode格式化后,创建Fsimage和Edits文件。如果不是第一次启动,直接加载编辑日志和镜像文件到内存。
(2)客户端对元数据进行增删改的请求。
(3)NameNode记录操作日志,更新滚动日志。
(4)NameNode在内存中对元数据进行增删改。
2)第二阶段:Secondary NameNode工作
(1)Secondary NameNode询问NameNode是否需要CheckPoint。直接带回NameNode是否检查结果。
(2)Secondary NameNode请求执行CheckPoint。
(3)NameNode滚动正在写的Edits日志。
(4)将滚动前的编辑日志和镜像文件拷贝到Secondary NameNode。
(5)Secondary NameNode加载编辑日志和镜像文件到内存,并合并。
(6)生成新的镜像文件fsimage.chkpoint。
(7)拷贝fsimage.chkpoint到NameNode。
(8)NameNode将fsimage.chkpoint重新命名成fsimage。

4.DataNode工作机制

hdfs 支持S3吗_HDFS_06

(1)一个数据块在DataNode上以文件形式存储在磁盘上,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。
(2)DataNode启动后向NameNode注册,通过后,周期性(6小时)的向NameNode上报所有的块信息。
DN向NN汇报当前解读信息的时间间隔,默认6小时;


<property>
	<name>dfs.blockreport.intervalMsec</name>
	<value>21600000</value>
	<description>Determines block reporting interval in milliseconds.</description>
</property>


DN扫描自己节点块信息列表的时间,默认6小时

<property>
	<name>dfs.datanode.directoryscan.interval</name>
	<value>21600s</value>
	<description>Interval in seconds for Datanode to scan data directories and reconcile the difference between blocks in memory and on the disk.
	Support multiple time unit suffix(case insensitive), as described
	in dfs.heartbeat.interval.
	</description>
</property>

(3)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。
(4)集群运行中可以安全加入和退出一些机器。

5.HDFS文件块Block大小的影响因素

- 1.硬盘的读写速度,读写速度快,block块就大。
- 2.企业中 一般设置block块大小默认为:128M(中小公司) 256M(大公司)

hdfs 支持S3吗_HDFS_07


hdfs 支持S3吗_大数据_08