Hadoop 升级创建硬链接效率优化

1. 问题描述

Hadoop版本升级过程中，namenode会将元数据信息拷贝一份（fsimage，edits等），而datanode会对所有数据块建立硬链接，以防升级过程中出现问题，进行回滚操作。在databode上，采用了ln命令对每个block文件建立硬链接，而当集群规模非常大时，用ln命令（Apache Hadoop-0.20.2以及之前版本采用的方法）对大量文件建立硬链接的代价非常大，为了提高建立硬链接的效率，本文讨论了几种方法。

2. 方案设计

（1） 采用JDK 1.7

JDK 1.7在很多方面，性能有明显提升，本方法试图检验一下与创建硬链接有关的API性能是否有提升。

（2） 采用JDK 1.7中的createLink操作

JDK1.7中新增加了一个java.nio.file.Files包，里面有个createLink函数可用于创建硬链接。

（3） 采用JDK 1.6+ ln [dir] [dir]

ln命令有四种使用方法，Apache Hadoop-0.20.2以及之前版本采用了第一种方法：遍历目录下的每一个文件，依次调用依次ln，为每个文件建立硬链接；而从Hadoop-0.21.0开始，Hadoop采用了另一种ln用法：ln [OPTION]… TARGET… DIRECTORY，其中，TARGET是一个文件列表，而DIRECTORY是一个目录。

3. 效率比较

采用了4个节点，一个为namenode，三个为datanode，数据备三份，采用脚本往HDFS上加载10万个小文件（每个16 byte），这样，每个datanode上有30万个文件。采用的升级版本是，从Apache Hadoop-0.20.2（layoutversion=-18）升级到Cloudera Hadoop-0.20.2-cdh3u2（layoutversion=-19），测试结果如下：

(1) Jdk 1.7：18 min

(2) Jdk 1.7 createLink：53s

(3) JDK 1.6+ ln [dir] [dir]：50s

4. 参考资料

（1） Hadoop upgrade快照创建效率优化

（2） Apache Hadoop -0.21.0 源代码

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