hdfs架构分析与第一个hdfs应用程序

参考

王家林大数据IMF系列

场景

hdfs架构分析与第一个hdfs应用程序

分析

• HDFS架构

.主从结构

-主节点，只有一个：namenode(HA下会有多个NameNode)

-从节点，有很多个：datanodes

.namenode负责

-接收用户操作请求

-维护文件系统的目录结构

-管理文件与block之间的关系，block与datanode之间的关系

.datanode负责

-存储文件

-文件被分成block存储在磁盘上

-为保证数据安全，文件会有多个副本

注释：

1、HDFS存储的文件是以Block的方式存在的，一个文件的不同Block具体存储在哪台datanaode上是随机的

2、为保证数据的安全，文件的block会有多个副本

3、HDFS本身只是一套分布式数据存储的逻辑管理软件，实际的数据是分布式存储在具体的Linux机器的磁盘上的。

4、HDFS提供了管理文件系统的众多工具，eg:fsck

• HDFS读写

1、HDFS读取数据：Client向NameNode发起读数据的请求，NameNode会检索Client读取数据的元数据信息来决定第一个Block具体在哪些台机器上，并根据Hadoop的机架感知策略等决定把哪个副本交给Client取读取，其实NameNode是返回了该副本的URL，接下来就是Client通过该URL建立InputStram进行数据的读取;后续Block按照此流程依次类推。

2、HDFS写入数据：Client向NameNode发起写数据的请求，NameNode会决定把第一个Block及其副本写在哪些台机器（一般而言，如果有三个副本，那么两个副本在同一个Rack,另外一个副本在另一个机器中），但是实际上写入数据的时候，客户端只写入每个Block的第一个副本给HDFS，Client写入每个Block的第一个副本后，该Block的副本是在NameNode的管理下基于第一个副本的数据进行Pipeline方式的写入。

• HDFScommand-shell

http://hadoop.apache.org/docs/r2.6.4/hadoop-project-dist/hadoop-common/FileSystemShell.html

#hadoop fs -rm -r hdfs://master:9000/output2

注 ： fs是一个用于操作HDFS的客户端程序-如果把HDFS看作是一个百度网盘的话，那么fs可以理解成百度云管家

• HDFSAPI for java

http://hadoop.apache.org/docs/r2.6.4/api/index.html

• 第一个HDFS应用程序之 向hdfs写入一个文件

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URI;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.fs.FSDataOutputStream;
import org.apache.hadoop.fs.FileStatus;
import org.apache.hadoop.fs.FileSystem;
import org.apache.hadoop.fs.Path;
import org.apache.hadoop.io.IOUtils;

/**
 * 第一个HDFS程序
 * function 体验hdfs API
 * @author pengyucheng
 * date 2016/04/24
 */
public class HelloHDFS
{
	public static void main(String[] args) throws IOException
	{
		String uri = "hdfs://112.74.21.122:9000";
		Configuration config = new Configuration();
		FileSystem fs = FileSystem.get(URI.create(uri), config);
		
		// 列出/input目录下的所有文件
		FileStatus[] statuses = fs.listStatus(new Path("/input"));
		for (FileStatus fileStatus : statuses) {
			System.out.println(fileStatus);
		}
		
		// 在/input目录下创建一个文件 test.log并写入数据
		FSDataOutputStream fsop = fs.create(new Path("/input/test.log"));
		fsop.write("Hello HDFS".getBytes());
		fsop.flush();
		fsop.close();
		
		// 在控制台输出test.log文件中的内容
		InputStream is = fs.open(new Path("/input/test.log"));
		IOUtils.copyBytes(is, System.out, 1024,true);
	}
}

总结

1、HDFS is the primary distributed storage used by Hadoop applications. A HDFS cluster primarily consists of a NameNode that manages the file system metadata and DataNodes that store the actual data.

2、HDFS是一个分布式文件系统，是一个软件系统，真实数据存储在Linux管理下的物理机器上.
”