hdfs概述

目录

一：分布式存储

二：分布式存储介绍

（1：在分布式存储系统中，分散在不同节点中的数据可能属于同一个文件。

（2：集群中不同的节点承担不同的职责。

三：深入理解hdfs概述

四：NameNode

五：DataNode

六：secondary namenode（帮助namenode进行管理数据）

工作流程

什么时候checkpiont（切换）

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一：分布式存储

HDFS具有主从架构(主节点：namenode，从节点：datanode）。

HDFS集群由单个名称节点组成，主服务器管理文件系统名称空间并控制客户机对文件的访问。此外，还有许多数据节点，通常是集群中每个节点，它们管理连接到运行它们的节点的存储。

二：分布式存储介绍

（1：在分布式存储系统中，分散在不同节点中的数据可能属于同一个文件。

为了组织众多的文件，把文件可以放到不同的文件夹中，文件夹可以一级一级的包含。我们把这种组织形式称为命名空间（namespace）。命名空间管理着整个服务器集群中的所有文件。

（2：集群中不同的节点承担不同的职责。

负责命名空间职责的节点称为主节点（master node）namenode

负责存储真实数据职责的节点称为从节点（slave node）。datanode

主节点负责管理文件系统的文件结构，从节点负责存储真实的数据，称为主从式结构（master-slaves）。(主节点挂了就会找不到信息，从节点挂了查不到数据）

用户操作时，应该先和主节点打交道，查询数据在哪些从节点上存储，然后再到从节点读取。

在主节点上，为了加快用户访问的速度，会把整个命名空间信息都放在内存中，当存储的文件越多时，那么主节点就需要越多的内存空间。（内存中不会永久存储数据 ，关闭内存再打开会从本地读到数据）

在从节点存储数据时，有的原始数据文件可能很大，有的可能很小，大小不一的文件不容易管理，那么可以抽象出一个独立的存储文件单位，称为块（block）。128 10%溢出

数据存放在集群中，可能因为网络原因或者节点硬件原因造成访问失败，最好采用副本（replication）机制，把数据同时备份到多台节点中，这样数据就安全了，数据丢失或者访问失败的概率就小了。

三：深入理解hdfs概述

（1：数据量越来越多，在一个操作系统管辖的范围存不下了，那么就分配到更多的操作系统管理的磁盘中，但是不方便管理和维护，因此迫切需要一种系统来管理多台机器上的文件，这就是分布式文件管理系统 。

（2：是一种允许文件通过网络在多台主机上分享的文件系统，可让多机器上的多用户分享文件和存储空间。

（3：通透性。（访问数据时只需要保证看到的文件的完整性，不管底层怎么存储）让实际上是通过网络来访问文件的动作，由程序与用户看来，就像是访问本地的磁盘一般。

（4：容错。即使系统中有某些节点宕机，整体来说系统仍然可以持续运作而不会有数据损失【通过副本机制实现】。

(5:分布式文件管理系统很多，hdfs只是其中一种，不合适小文件。(小文件也会占用block块浪费资源）hdfs以block为单位

四：NameNode

NameNode是整个文件系统的管理节点。它维护着整个文件系统的文件目录树，文件/目录的元信息和每个文件对应的数据块列表。接收用户的操作请求。

文件包括：

fsimage:元数据镜像文件。存储某一时段NameNode内存元数据信息。

edits:操作日志文件，namenode启动后一些新增元信息日志。

fstime:保存最近一次checkpoint的时间

以上这些文件是保存在linux的文件系统中。

hdfs-site.xml的dfs.namenode.name.dir属性

/usr/local/soft/hadoop-2.7.6/tmp/dfs/name/current在这个目录。

五：DataNode

提供真实文件数据的存储服务。

文件块（block）：最基本的存储单位。对于文件内容而言，一个文件的长度大小是size，那么从文件的０偏移开始，按照固定的大小，顺序对文件进行划分并编号，划分好的每一个块称一个Block。2.0以后HDFS默认Block大小是128MB，以一个256MB文件，共有256/128=2个Block.

hdfs-site.xml中dfs.blocksize属性

不同于普通文件系统的是，HDFS中，如果一个文件小于一个数据块的大小，并不占用整个数据块存储空间

Replication。多复本。默认是三个。

hdfs-site.xml的dfs.replication属性

六：secondary namenode（帮助namenode进行管理数据）

工作流程

1：通知namenode切换edits文件

2：从namenode获得fsimage和edits

3：将fsimage载入内存，然后开始合并edits

4：将新的fsimage发回给namenode

5：用新的fsimage替换旧的fsimage

什么时候checkpiont（切换）

fs.checkpoint.period指定两次checkpoint的最大时间间隔默认是3600秒

fs.checkpoint.size规定两次edits文件的最大值，一旦超过这个值就强制checkpoint，不管是不是到达最大的时间间隔，默认是64M。

（1：切换是因为edits每一个小时就会产生一个新的edits文件 不定时切换数据

（2：获取的是旧版本的fsimage和新的edits文件

（3：fsimage=旧版本的fsimage+新的edits文件

（4：磁盘里会产生备份 防止文件丢失

（5：合并叫chekpoint 将旧的fsimage加最新的edits操作文件 =新的fsimage

（6：一小时会进行一次合并或者当edits大于64M时也会产生合并

（7：开机就会进行xhekpoint所以频繁开机和启动的hdfs会开启保护模式