分布式存储

大数据学习日记Day01

分布式存储

• 组成元素

  Namenode：管理元数据。
  SecondiryNamenode：帮助Namenode完成重演合并操作。
  Datanode：储存源数据。

• 写流程
  1.计算文件的block数量=文件大小/128MB。
  2.客户端向namenode汇报(block数，权限，所属者，上传时间)。
  3.客户端切割出一个block。
  4.请求blockId以及存放地址。
  5.namenode将负载不高的datanode地址返回给客户端。
  6.客户端拿到地址后将数据上传到datanode。
  7.datanode将数据储存完毕后向namenode汇报当前储存情况。
  注：1,2步只会在客户端第一次上传数据时执行。

• Namenode作用
  管理datanode以及元数据。
  将元数据存入内存。
  接受客户端的读写操作。
  收集datanode汇报的block列表信息。
  Namenode保存metedata信息包括：文件owership和permissions，文件大小，时间，blockId，block副本位置。
  接收客户端的读请求，返回地址。

• Datanode作用
  储存block块，向namenode发送心跳。
  接收客户端的写请求。

• 备份机制：（默认备份数为2）
  1.第一个block储存在负载不是很高的一台服务器上。
  2.第一个备份保存在与第一个block不同机架随机一台服务器上。
  3.第二个备份在与第一个备份相同的机架的不同服务器上。

• 客户端向datanode写数据的详细流程
  客户端请求namenode后，namenode将会返回客户端一批datanode地址，这些datanode之间会形成一个pipeline管道，block被切割成很多packet（64kb）并发的储存
  角色在集群中都是用进程来表现的，因为在node01服务器节点上启动了一个namenode进程所以node01被称为namenode，node01还可以启动别的进程。

• 元数据的持久化
  当Namenode启动时，或者一个checkpoint被触发的时候，SecondiryNamenode会从内存中读取FsImage和Edits文件，执行所有的EditLog文件中的事务，执行后的事务会更新现有的FsImage。再把最新版本的FsImage标记为当前的这个FsImage，同时保存到磁盘上，如果Edits文件大小超过64MB或者距离上次合并超过3600s，将会触发合并，如果在SecondiryNamenode合并时Edits文件达到触发条件，会排队执行。

• 安全模式
  1.当HDFS启动时处于安全模式，首先会加载fsimage加载到内存中，此时可以查看文件目录，不能读取数据。
  2.然后如果edits文件不为空，那么namenode会自己进行合并，namenode只进行一次合并（启动时）之后由secondirynamenode合并。
  3.检查datanode的健康情况。（datanode会向namenode汇报心跳，如果同一个block数量少于3个认为有datanode死亡，则指挥做数据的备份）

• 搭建集群
  伪分布式：在一台服务器上启动多个进程，分别表示各个角色。
  完全分布式：在多台服务器上，每台服务器启动不同角色的进程，使用多台服务器组成HDFS集群。（注意：block副本数+自己本身<=datanode节点数）
  高可用的完全分布式：在随机node上运行另一个namenode进程。

• 注意
  储存单元：一个储存数据的单元，不可拆分。
  备份：解决数据安全问题。
  HDFS集群不允许修改，文件一旦上传成功不能修改block大小，禁掉的功能就是为了防止集群泛洪。

• 图示

未完待续…