HDFS运行原理
HDFS(Hadoop Distributed File System )Hadoop分布式文件系统。是根据google发表的论文翻版的。论文为GFS(Google File System)Google 文件系统(中文,英文)。
HDFS有很多特点:
- 运行在廉价的机器上。
- 保存多个副本,且提供容错机制,副本丢失或宕机自动恢复。默认存3份。
- 适合大数据的处理。多大?多小?HDFS默认会将文件分割成block,64M为1个block。然后将block按键值对存储在HDFS上,并将键值对的映射存到内存中。如果小文件太多,那内存的负担会很重。

如上图所示,HDFS也是按照Master和Slave的结构。分NameNode、SecondaryNameNode、DataNode这几个角色。
NameNode:是Master节点,是大领导。管理数据块映射;处理客户端的读写请求;配置副本策略;管理HDFS的名称空间;
SecondaryNameNode:是一个小弟,分担大哥namenode的工作量;是NameNode的冷备份;合并fsimage和fsedits然后再发给namenode。
DataNode:Slave节点,奴隶,干活的。负责存储client发来的数据块block;执行数据块的读写操作。
热备份:b是a的热备份,如果a坏掉。那么b马上运行代替a的工作。
冷备份:b是a的冷备份,如果a坏掉。那么b不能马上代替a工作。但是b上存储a的一些信息,减少a坏掉之后的损失。
fsimage:元数据镜像文件(文件系统的目录树。)
edits:元数据的操作日志(针对文件系统做的修改操作记录)
namenode内存中存储的是=fsimage+edits。
SecondaryNameNode负责定时默认1小时,从namenode上,获取fsimage和edits来进行合并,然后再发送给namenode。减少namenode的工作量。
写操作

有一个文件FileA,100M大小。Client将FileA写入到HDFS上。
HDFS按默认配置。
HDFS分布在三个机架上Rack1,Rack2,Rack3。
A、Client将FileA按64M分块。分成两块,block1和Block2;
B、Client向nameNode发送写数据请求,如图蓝色虚线①------>。
C、NameNode节点,记录block信息。并返回可用的DataNode,如粉色虚线②--------->。
Block1: host2,host1,host3
Block2: host7,host8,host4
原理:
(1)NameNode具有RackAware机架感知功能,这个可以配置。
(2)若client为DataNode节点,那存储block时,规则为:副本1,同client的节点上;副本2,不同机架节点上;副本3,同第二个副本机架的另一个节点上;其他副本随机挑选。
(3)若client不为DataNode节点,那存储block时,规则为:副本1,随机选择一个节点上;副本2,不同副本1,机架上;副本3,同副本2相同的另一个节点上;其他副本随机挑选。
D、client向DataNode发送block1;发送过程是以流式写入。
流式写入过程:
(1)将64M的block1按64k的package划分;
(2)然后将第一个package发送给host2;
(3)host2接收完后,将第一个package发送给host1,同时client想host2发送第二个package;
(4)host1接收完第一个package后,发送给host3,同时接收host2发来的第二个package。
(5)以此类推,如图红线实线所示,直到将block1发送完毕。
(6)host2,host1,host3向NameNode,host2向Client发送通知,说“消息发送完了”。如图粉红实线所示。
(7)client收到host2发来的消息后,向namenode发送消息,说我写完了。这样就真完成了。如图黄色粗实线
(8)发送完block1后,再向host7,host8,host4发送block2,如图蓝色实线所示。
(9)发送完block2后,host7,host8,host4向NameNode,host7向Client发送通知,如图浅绿色实线所示。
(10)client向NameNode发送消息,说我写完了,如图黄色粗实线。。。这样就完毕了。
通过分析写过程,我们可以了解到:
(1)写1T文件,我们需要3T的存储,3T的网络流量贷款。
(2)在执行读或写的过程中,NameNode和DataNode通过HeartBeat进行保存通信,确定DataNode活着。如果发现DataNode死掉了,就将死掉的DataNode上的数据,放到其他节点去。读取时,要读其他节点去。
(3)挂掉一个节点,没关系,还有其他节点可以备份;甚至,挂掉某一个机架,也没关系;其他机架上,也有备份。
读操作

读操作就简单一些了,如图所示,client要从datanode上,读取FileA。而FileA由block1和block2组成。
那么,读操作流程为:
A、client向namenode发送读请求。
B、namenode查看Metadata信息,返回fileA的block的位置。
block1:host2,host1,host3
block2:host7,host8,host4
C、block的位置是有先后顺序的,先读block1,再读block2。而且block1去host2上读取;然后block2,去host7上读取;
上面例子中,client位于机架外,那么如果client位于机架内某个DataNode上,例如,client是host6。那么读取的时候,遵循的规律是:优选读取本机架上的数据。
HDFS常用命令
1、hadoop fs
hadoop fs -ls /
hadoop fs -lsr
hadoop fs -mkdir /user/hadoop
hadoop fs -put a.txt /user/hadoop/
hadoop fs -get /user/hadoop/a.txt /
hadoop fs -cp src dst
hadoop fs -mv src dst
hadoop fs -cat /user/hadoop/a.txt
hadoop fs -rm /user/hadoop/a.txt
hadoop fs -rmr /user/hadoop/a.txt
hadoop fs -text /user/hadoop/a.txt
hadoop fs -copyFromLocal localsrc dst 与hadoop fs -put功能类似。
hadoop fs -moveFromLocal localsrc dst 将本地文件上传到hdfs,同时删除本地文件。
2、hadoop fsadmin
hadoop dfsadmin -report
hadoop dfsadmin -safemode enter | leave | get | wait
hadoop dfsadmin -setBalancerBandwidth 1000
3、hadoop fsck
4、start-balancer.sh
HDFS运行原理的更多相关文章
- 转:HDFS运行原理
简介 HDFS(Hadoop Distributed File System )Hadoop分布式文件系统.是根据google发表的论文翻版的.论文为GFS(Google File System)Go ...
- Hadoop(六)之HDFS的存储原理(运行原理)
前言 其实说到HDFS的存储原理,无非就是读操作和写操作,那接下来我们详细的看一下HDFS是怎么实现读写操作的! 一.HDFS读取过程 1)客户端通过调用FileSystem对象的open()来读取希 ...
- Hadoop基础-Hdfs各个组件的运行原理介绍
Hadoop基础-Hdfs各个组件的运行原理介绍 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 一.NameNode工作原理(默认端口号:50070) 1>.什么是NameN ...
- 【转载】Spark系列之运行原理和架构
参考 http://www.cnblogs.com/shishanyuan/p/4721326.html 1. Spark运行架构 1.1 术语定义 lApplication:Spark Applic ...
- 【漫画解读】HDFS存储原理(转载)
以简洁易懂的漫画形式讲解HDFS存储机制与运行原理. 一.角色出演 如上图所示,HDFS存储相关角色与功能如下: Client:客户端,系统使用者,调用HDFS API操作文件;与NN交互获取文件元数 ...
- 【转】【漫画解读】HDFS存储原理
根据Maneesh Varshney的漫画改编,以简洁易懂的漫画形式讲解HDFS存储机制与运行原理. 一.角色出演 如上图所示,HDFS存储相关角色与功能如下: Client:客户端,系统使用者,调用 ...
- [Spark內核] 第41课:Checkpoint彻底解密:Checkpoint的运行原理和源码实现彻底详解
本课主题 Checkpoint 运行原理图 Checkpoint 源码解析 引言 Checkpoint 到底是什么和需要用 Checkpoint 解决什么问题: Spark 在生产环境下经常会面临 T ...
- Spark核心技术原理透视一(Spark运行原理)
在大数据领域,只有深挖数据科学领域,走在学术前沿,才能在底层算法和模型方面走在前面,从而占据领先地位. Spark的这种学术基因,使得它从一开始就在大数据领域建立了一定优势.无论是性能,还是方案的统一 ...
- 【漫画解读】HDFS存储原理
根据Maneesh Varshney的漫画改编,以简洁易懂的漫画形式讲解HDFS存储机制与运行原理,非常适合Hadoop/HDFS初学者理解. 一.角色出演 如上图所示,HDFS存储相关角色与功能如下 ...
随机推荐
- DataTable 转实体
因为Linq的查询功能很强大,所以从数据库中拿到的数据为了处理方便,我都会转换成实体集合List<T>. 开始用的是硬编码的方式,好理解,但通用性极低,下面是控件台中的代码: using ...
- struts2 之 ServletAPI
1. 在struts2中有两种方式使用SercletAPI,一种解耦方式,一种耦合方式. 2. 解耦方式就是使用ActionContext 来实现,是完全解耦 servletAPI. ActionCo ...
- golang环境
Golang是谷歌开发的一款开源性语言,暂时比较方便的IDE有Inteillj Idea.LiteIDE.Eclipse(Golipse)等,使用起来比较方便的IDE:LiteIDE和Inteillj ...
- redis object 对象系统
redis object对象系统 概述 redis 当中, sds字符串, adlist双向链表, dict字典, ziplist压缩链表, intset整数集合等均为底层数据结构 redis 并没有 ...
- CF Educational Codeforces Round 3 E. Minimum spanning tree for each edge 最小生成树变种
题目链接:http://codeforces.com/problemset/problem/609/E 大致就是有一棵树,对于每一条边,询问包含这条边,最小的一个生成树的权值. 做法就是先求一次最小生 ...
- 第二章、元组和列表(python基础教程第二版 )
最基本的数据结构是序列,序列中每个元素被分配一个序号-元素的位置,也称索引.第一个索引为0,最后一个元素索引为-1. python中包含6种内建的序列:元组.列表.字符串.unicode字符串.buf ...
- Linux系统OOM killer机制详解
介绍: Linux下面有个特性叫OOM killer(Out Of Memory killer),会在系统内存耗尽的情况下出现,选择性的干掉一些进程以求释放一些内存.广大从事Linux方面的IT农民工 ...
- java 无法连接ftp服务器(500 OOPS: cannot change directory)
在使用java连接ftp服务器时可能会出现无法连接的情况,检查代码是没有错误的,这时就应该考虑一下服务器端的情况了: 首先用在本地打开命令窗口,输入:ftp ftp服务器IP,窗口会提示你输入用户名密 ...
- Java中Properties类
1 简介: JDK提供的java.util.Properties类继承自Hashtable类并且实现了Map接口,用map来存储key-value数据,所以存入的数据是无序的.其中键和值都是字符串类型 ...
- luogu P1015 回文数
题目描述: 若一个数(首位不为零)从左向右读与从右向左读都一样,我们就将其称之为回文数. 例如:给定一个10进制数56,将56加65(即把56从右向左读),得到121是一个回文数. 又如:对于10进制 ...