HDFS的基本概念
1、數據塊(block)
HDFS(Hadoop Distributed File System)默認的最基本的存儲單位是64M的數據塊。
和普通文件系統相同的是,HDFS中的文件是被分成64M一塊的數據塊存儲的。
不同於普通文件系統的是,HDFS中,如果一個文件小於一個數據塊的大小,並不占用整個數據塊存儲空間。
2、元數據節點(Namenode)和數據節點(datanode)
namenode用來管理文件系統的命名空間
其將所有的文件和文件夾的元數據保存在一個文件系統樹中。
這些信息也會在硬盤上保存成以下文件:命名空間鏡像(namespace image)及修改日志(edit log)
其還保存了一個文件包括哪些數據塊,分布在哪些數據節點上。然而這些信息並不存儲在硬盤上,而是在系統啟動的時候從數據節點收集而成的。
datanode是文件系統中真正存儲數據的地方。
客戶端(client)或者元數據信息(namenode)可以向數據節點請求寫入或者讀出數據塊。
其周期性的向元數據節點回報其存儲的數據塊信息。
從元數據節點(secondary namenode)
secondary namenode並不是元數據節點出現問題時候的備用節點,它和元數據節點負責不同的事情。
其主要功能就是周期性將namenode的namespace image和edit log合並,以防日志文件過大。
合並過后的namespace image也在從元數據節點保存了一份,以防namenode失敗的時候,可以恢復。
2.1、namenode文件夾結構
${dfs.name.dir}/current/VERSION /edits /fsimage /fstime
VERSION文件是java properties文件,保存了HDFS的版本號。
#Fri Dec 21 16:45:25 CST 2012 namespaceID=1555019963 cTime=0 storageType=NAME_NODE layoutVersion=-32
layoutVersion是一個負整數,保存了HDFS的持久化在硬盤上的數據結構的格式版本號。
namespaceID是文件系統的唯一標識符,是在文件系統初次格式化時生成的。
cTime此處為0
storageType表示此文件夾中保存的是元數據節點的數據結構。
fsimage和edits:
當文件系統客戶端(client)進行寫操作時,首先把它記錄在修改日志中(edit log)
元數據節點在內存中保存了文件系統的元數據信息。在記錄了修改日志后,元數據節點則修改內存中的數據結構。
每次的寫操作成功之前,修改日志都會同步(sync)到文件系統。
fsimage文件,也即命名空間映像文件,是內存中的元數據在硬盤上的checkpoint,它是一種序列化的格式,並不能夠在硬盤上直接修改。
同數據的機制相似,當元數據節點失敗時,則最新checkpoint的元數據信息從fsimage加載到內存中,然后逐一重新執行edit log中的操作。
2.2、secondary namenode的目錄結構
${dfs.name.dir}/current/VERSION /edits /fsimage /fstime /previous.checkpoint/VERSION /edits /fsimage /fstime
secondary namenode就是用來幫助namenode將內存中的元數據信息checkpoint到硬盤上的。
checkpoint的過程如下:
secondary namenode通知namenode生成新的日志文件edits.new,以后的日志都寫到新的日志文件中。
secondary namenode用http get從元數據節點獲得fsimage文件及舊的日志文件。
secondary namenode將fsimage文件加載到內存中,並執行日志文件中的操作,然后生成新的fsimage文件。
secondary namenode將新的fsimage文件用http post傳回namenode
namenode可以將舊的fsimage文件及舊的日志文件,換為新的fsimage文件和新的日志文件(第一步生成的),然后更新fstime文件,寫入此次checkpoint的時間。
這樣namenode中的fsimage文件保存了最新的checkpoint的元數據信息,日志文件也重新開始,不會變的很大了。
2.3、datanode的目錄結構
${dfs.name.dir}/current/VERSION /blk_<id_1> /blk_<id_1>.meta /blk_<id_2> /blk_<id_2>.meta /... /blk_<id_64> /blk_<id_64>.meta /subdir0/ /subdir1/ /... /subdir63/
blk_<id>保存的是HDFS的數據塊,其中保存了具體的二進制數據。
blk_<id>.meta保存的是數據塊的屬性信息:版本信息,類型信息,和checksum
subdirxx:當一個目錄中的數據塊到達一定數量的時候,則創建子文件夾來保存數據塊及數據塊屬性信息。
數據節點的VERSION文件格式如下:
namespaceID=1232737062 storageID=DS-1640411682-127.0.1.1-50010-1254997319480 cTime=0 storageType=DATA_NODE layoutVersion=-18
轉自 http://www.cnblogs.com/forfuture1978/archive/2010/03/14/1685351.html