Hadoop 3.x|第六天|NameNode和SecondaryNameNode

NameNode

内存与磁盘

如果存储在内存，好处是计算快，坏处是可靠性差，一旦断电，元数据丢失，整个集群就无法工作。
如果存储在磁盘，好处是可靠性高，坏处是计算慢，因为经常需要进行随机访问，还有响应客户请求，必然是效率过低

数据存储位置

NN把数据存储在内存+磁盘里，磁盘里一般使用fsImage存储数据，Edits用来追加记录。

fsImage和Edits的合并（引入2NN）

流程

1. 当在内存中的元数据更新时，如果同时更新 FsImage，就会导致效率过低，但如果不更新，就会发生一致性问题，一旦NameNode节点断电，就会产生数据丢失。
2. 因此，引入 Edits 文件（只进行追加操作，效率很高）。每当元数据有更新或者添加元数据时，修改内存中的元数据并追加到
   Edits 中。这样，一旦 NameNode 节点断电，可以通过 FsImage 和 Edits 的合并，合成元数据。
3. 如果长时间添加数据到 Edits 中，会导致该文件数据过大，效率降低，而且一旦断电，恢复元数据需要的时间过长。因此，需要定期进行FsImage 和 Edits 的合并。
4. 因此，引入一个新的节点SecondaryNamenode，专门用于 FsImage和 Edits 的合并。

fsImage和Edits的位置

这个是DataNode里Edits和fsImage位置
这个是2NN里Edits和fsImage位置

NN和2NN工作机制

第一阶段：NN工作

1. 第一次启动 NameNode 格式化后，创建 Fsimage 和 Edits 文件。
2. 如果不是第一次启动，直接加载编辑日志（Edits）和镜像(fsImage)文件到内存。
3. 客户端对元数据发送进行增删改的请求。
4. NameNode 记录操作日志，更新滚动日志（在Edits中进行）
5. 然后，NameNode才在内存中对元数据进行增删改。

第二阶段：2NN工作

1. 2NN询问NNN是否需要 CheckPoint（定时时间到或者Edits中数据满了）

2. 如果NN允许，那么2NN 请求执行 CheckPoint。

3. NN滚动正在写的 Edits 日志，创建一个Edits副本（inprogress）作为新的日志，并将之前的Edits改名。
   

4. 将改名之后的编辑日志和镜像文件拷贝到 2NN。

5. Secondary NN加载编辑日志和镜像文件到内存，并合并生成新的镜像文件 fsimage.chkpoint。

6. 拷贝 fsimage.chkpoint 到 NN。

7. NN将 fsimage.chkpoint 重新命名（覆盖）成 fsimage。

Fsimage和Edits

定义

Fsimage是HDFS文件系统元数据的一个永久性的检查点，其中包含HDFS文件系统的所有目录和文件inode的序列化信息。
Edits文件存放HDFS文件系统的所有更新操作的路径，文件系统客户端执行的所有写操作首先会被记录到Edits文件中。
seen_txid文件保存的是一个数字，就是最后一个edits_的数字

工作

每次NameNode启动的时候都会将Fsimage文件读入内存，加载Edits里面的更新操作，保证内存中的元数据信息是最新的、同步的。
可以看成NameNode启动的时候就将Fsimage和Edits文件进行了合并。

查看fsImage文件命令

基本语法

hdfs oiv -p 文件类型 -i 镜像文件 -o 转换后文件输出路径

实际执行：-p 指的是以什么格式保存，-i指定文件，-o输出文件存放目录

hdfs oiv -p XML -i fsimage_0000000000000000414 -o /opt/module/hadoop-3.1.3/fsimage.xml

查看Edits文件命令

基本语法

hdfs oev -p 文件类型 -i 编辑日志 -o 转换后文件输出路径

应用场景

hdfs oev -p XML -i edits_0000000000000000012-0000000000000000013 -o /opt/module/hadoop-3.1.3/edits.xml

检查点CheckPoint

1. 通常每隔一个小时检查一次，在hdfs-default.xml里

 dfs.namenode.checkpoint.period</name>
 3600s</value>
</property>

2. 一分钟检查一次操作次数，当操作次数达到 1 百万时，SecondaryNameNode 执行一次。