一、名稱節點（NameNode）
1.什么是名稱節點
在HDFS中，名稱節點負責管理分布式文件系統的命名空間（Namespace），保存了兩個核心的數據結構-FsImage和EditLog。
- FsImage：用於維護文件系統樹以及文件樹中所有的文件和文件夾的元數據。
- EditLog：中記錄所有針對文件創建、刪除、重命名等操作的日志文件。
名稱節點記錄了每個文件中各個塊所在的數據節點的位置信息，但並不持久化存儲這些信息，而是在系統每次啟動時掃描所有數據節點重構得到這些信息。
2.名稱節點工作過程
名稱節點啟動時，會將FsImage的內容加載到內存當中，然后執行EditLog文件中的各項操作，使得內存中的元數據保存最新。這個操作完成后，就會創建一個新的FsImage文件和一個空的EditLog文件。名稱節點啟動成功並進入正常運行狀態以后，HDFS中的更新操作都會被寫入到EditLog，而不是直接寫入FsImage（文件大，直接寫入系統會變慢）。
名稱節點在啟動的過程中處於“安全模式”，只能對外提供讀操作。啟動結束后，則進入正常運行狀態，對外提供讀寫操作。
二、第二名稱節點（Secondary NameNode）
1.功能
在名稱節點運行期間，EditLog文件由於操作不斷發生會逐漸變大，為解決逐漸變大帶來的問題，故采用了第二名稱節點。
- 可以完成EditLog與FsImage的合並操作，減少EditLog文件大小，縮短名稱節點重啟時間
- 作為名稱節點的“檢查點”，保存名稱節點中的元數據信息。
2.工作過程
- SecondaryNameNode會定期和NameNode通信，請求其停止使用EditLog文件，暫時將新的寫操作寫到一個新的文件edit.new上來，這個操作是瞬間完成，上層寫日志的函數完全感覺不到差別。
- SecondaryNameNode通過HTTP GET方式從NameNode上獲取到FsImage和EditLog文件，並下載到本地的相應目錄下。
- SecondaryNameNode將下載下來的FsImage載入到內存，然后一條一條地執行EditLog文件中的各項更新操作，使得內存中的FsImage保持最新；這個過程就是EditLog和FsImage文件合並。
- SecondaryNameNode執行完（3）操作之后，會通過post方式將新的FsImage文件發送到NameNode節點。
- NameNode將從SecondaryNameNode接收到的新的FsImage替換舊的FsImage文件，同時將edit.new替換EditLog文件，通過這個過程EditLog就變小了。
HDFS設計中，並不支持把系統直接切換到第二名稱節點，從這角度，第二名稱節點只是起到名稱節點“檢查點”的作用，並不能起到“熱備份”作用。即使有了第二名稱節點的存在，當名稱節點發生故障時，系統還是有可能會丟失部分元數據信息。
Reference:
dblab.xmu.edu.cn
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