HDFS Namenode&Datanode

HDFS 机制粗略示意图

客户端写入文件流程：

NN && DN

Namenode（NN）工作机制

NN是整个文件系统的管理节点。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（管理元数据）。接收用户的操作请求。

fsimage：元数据镜像文件。存储某一时段NN内存元数据信息
edits：操作日志文件
fstime：保存最近一次checkpoint的时间
（以上文件保存在linux文件系统中）

主流程

1. 客户端上传文件时，NN首先往edits log文件中记录元数据操作日志
2. 客户端开始上传文件，完成后返回成功信息给NN。NN就在内存中写入这次上传操作而新产生的元数据信息。既实现了客户端可以从内存中查询（读写速度比从磁盘快），又保证了可靠性（若断电内存中的信息丢失，则可以从edits log文件中找回）。
3. 每当edits log写满时，由secondary namenode将这部分新的元数据合并到fsimage文件中（checkpoint操作）。

secondary namenode 的 checkpoint 操作

工作流程

1. secondary通知namenode切换edits文件（改为写到edits.new）
2. secondary从namenode获得fsimage和edits（通过http）
3. secondary将fsimage载入内存，然后开始合并edits，产生新的fsimage
4. secondary将新的fsimage发回给namenode
5. namenode用新的fsimage替换旧的fsimage，并将edits.new重命名为edits

进行checkpoint的时间

1. fs.checkpoint.period 指定两次checkpoint的间隔（默认3600秒）
2. fs.chekpoint.size 规定edits文件的最大值，一旦超过则强制checkpoint，不管是否达到时间间隔（默认64M）

（以上可在hdfs-site.xml中设置）

Datanode（DN）工作原理

DN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，划分好的每一块称一个block。
block的默认大小是128M，可以修改dfs.block.size参数进行更改

上传一个文件看看分块情况

上传 hadoop fs -put xxx(随便一个稍大一些的文件) /

打开datanode的数据文件夹 cd /app/hadoop-3.0.0/data/dfs/data/current/BP-1998331996-192.168.216.100-1521773499028/current/finalized/subdir0/subdir0

查看 du -sh *

能看到被分作了两个block，其中一个正是128M。（.mate是校验和文件不是一个block）