HDFS是一个文件系统,用于存储文件,通过统一的命名空间–目录树来定位文件;其次,它是分布式的,由很多服务器联合起来实现其功能,集群中的服务器有各自的角色 。
HDFS设计思想:分而治之:将大文件、大批量文件,分布式存放在大量服务器上,以便于采取分而治之的方式对海量数据进行运算分析 。?
在大数据系统中作用:为各类分布式运算框架(如:mapreduce,spark,tez,….)提供数据存储服务? 。
重点概念:文件切块,副本存放,元数据 。

HDFS重要特性:
- HDFS中的文件在物理上是分块存储(block),块的大小可以通过配置参数(dfs.blocksize)来规定,默认大小在hadoop2.x版本中是128M,老版本中是64M;
- HDFS文件系统会给客户端提供一个统一的抽象目录树,客户端通过路径来访问文件,形如:hdfs://namenode:port/dir-a/dir-b/file.data;
- 目录结构及文件分块信息(元数据)的管理由namenode节点承担——-namenode是HDFS集群主节点,负责维护整个hdfs文件系统的目录树,以及每一个路径(文件)所对应的block块信息(block的id 。及所在的datanode服务器);
- 文件的各个block的存储管理由datanode节点承担———–namenode是HDFS集群从节点,每一个block都可以在多个dataname上存储多个副本(副本数量也可以通过参数设置dfs.replication);
HDFS原理篇
工作机制:
工作机制的学习主要是为加深对分布式系统的理解,以及增强遇到各种问题时的分析解决能力,形成一定的集群运维能力 。注:很多不是真正理解hadoop技术体系的人会常常觉得HDFS可用于网盘类应用,但实际并非如此 。要想将技术准确用在恰当的地方,必须对技术有深刻的理解 。
1 概述
- HDFS集群分为两大角色:NameNode、DataNode
- NameNode负责管理整个文件系统的元数据
- DataNode负责管理用户的文件数据块
- 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上
- 每一个文件块可以有多个副本,并存放在不同的datanode上
- 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
- 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
客户端要向HDFS写数据,首先要跟namenode通信以确认可以写文件并获得接收文件block的datanode,然后客户端按顺序将文件逐个block传递给相应datanode,并由接收到block的datanode负责向其他datanode复制block的副本 。
这里说明文件的切割是在客户端实现的,而不是NameNode 。文件的传输也是由客户端传到指定datanode上,副本由datanode传给其他datanode 。?
详细步骤(重要):
- 跟namenode通信请求上传文件,==namenode检查目前文件是否已存在,父目录是否存在==
- namenode返回是否可以上传
- client请求第一个block该传输到哪些datanode服务器上(副本)
- namenode返回3个datanode服务器ABC(假如副 本数为3 。优先找同机架的,其次不同机架,再其次是同机架的再一台机器 。还会根据服务器的容量,)
- client请求3台datanode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,将整个pipeline建立完成,逐级返回客户端
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