hadoop - NameNode和SecondaryNameNode工作机制讲解

1. 流程图如下：

2. FSImage和Edits

nodenode是HDFS的大脑,它维护着整个文件系统的目录树，以及目录树里所有的文件和目录,这些信息以俩种文件存储在文件系统：一种是命名空间镜像(也称为文件系统镜像，File System Image，FSImage)，即HDFS元数据的完整快照,每次NameNode启动的时候，默认会加载最新的命名空间镜像，另一种是命令空间镜像的编辑日志(Edit log)。

FSImage文件其实是文件系统元数据的一个永久性检查点，但并非每一个写操作都会更新这个文件，因为FSImage是一个大型文件，如果频繁地执行写操作，会使系统运行极为缓慢。解决方案是NameNode只将改动内容预写日志，即写入命名空间镜像的编辑日志。随着时间的推移，编辑日志会变得越来越大，那么一旦发生故障，将会话费非常多的时间来回滚操作，所以就像传统的关系数据库一样，需要定期地合并FSImage和编辑日志。如果由NameNode来做合并操作，那么NameNode在为集群提供服务时可能无法提供足够的资源，为了彻底解决这一问题，SecondaryNameNode应允而生。

3. 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 在内存中对数据进行增删改查。

4. 第二阶段：SecondaryNameNode 工作

（1）SecondaryNameNode 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）Secondary NameNode引导namenode 滚动更新编辑正在写的 edits 日志。
（4） Secondary NameNode载入FSImage文件,回放编辑日志，将其合并到FSImage，将新的FSImage文件压缩后写入磁盘。
（5）拷贝 fsimage到 namenode。
（6）namenode 将 fsimage重新命名成 fsimage。

默认情况下，该过程每小时发生一次,或者当NameNode的编辑日志文件到达默认的64MB也会触发。