Hadoop框架：DataNode工作机制详解

Posted 2020-12-20

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一、工作机制

1、基础描述

DataNode上数据块以文件形式存储在磁盘上，包括两个文件，一个是数据本身，一个是数据块元数据包括长度、校验、时间戳；

DataNode启动后向NameNode服务注册，并周期性的向NameNode上报所有的数据块元数据信息；

DataNode与NameNode之间存在心跳机制，每3秒一次，返回结果带有NameNode给该DataNode的执行命令，例如数据复制删除等，如果超过10分钟没有收到DataNode的心跳，则认为该节点不可用。

2、自定义时长

通过hdfs-site.xml配置文件，修改超时时长和心跳，其中中的heartbeat.recheck.interval的单位为毫秒，dfs.heartbeat.interval的单位为秒。

<property>
    <name>dfs.namenode.heartbeat.recheck-interval</name>
    <value>600000</value>
</property>
<property>
    <name>dfs.heartbeat.interval</name>
    <value>6</value>
</property>

3、新节点上线

当前机器的节点为hop01、hop02、hop03，在此基础上新增节点hop04。

基本步骤

基于当前一个服务节点克隆得到hop04环境；

修改Centos7相关基础配置，并删除data和log文件；

启动DataNode，即可关联到集群；

4、多目录配置

该配置同步集群下服务，格式化启动hdfs及yarn，上传文件测试。

<property>
    <name>dfs.datanode.data.dir</name>
    <value>file:///${hadoop.tmp.dir}/dfs/data01,file:///${hadoop.tmp.dir}/dfs/data02</value>
</property>

二、黑白名单配置

1、白名单设置

配置白名单，该配置分发到集群服务下；

[root@hop01 hadoop]# pwd
/opt/hadoop2.7/etc/hadoop
[root@hop01 hadoop]# vim dfs.hosts
hop01
hop02
hop03

配置hdfs-site.xml，该配置分发到集群服务下；

<property>
    <name>dfs.hosts</name>
    <value>/opt/hadoop2.7/etc/hadoop/dfs.hosts</value>
</property>

刷新NameNode

[root@hop01 hadoop2.7]# hdfs dfsadmin -refreshNodes

刷新ResourceManager

[root@hop01 hadoop2.7]# yarn rmadmin -refreshNodes

2、黑名单设置

配置黑名单，该配置分发到集群服务下；

[root@hop01 hadoop]# pwd
/opt/hadoop2.7/etc/hadoop
[root@hop01 hadoop]# vim dfs.hosts.exclude
hop04

配置hdfs-site.xml，该配置分发到集群服务下；

<property>
    <name>dfs.hosts.exclude</name>
    <value>/opt/hadoop2.7/etc/hadoop/dfs.hosts.exclude</value>
</property>

刷新NameNode

[root@hop01 hadoop2.7]# hdfs dfsadmin -refreshNodes

刷新ResourceManager

[root@hop01 hadoop2.7]# yarn rmadmin -refreshNodes

三、文件存档

1、基础描述

HDFS存储的特点，适合海量数据的大文件，如果每个文件都很小，会产生大量的元数据信息，占用过多的内存，并且在NaemNode和DataNode交互的时候变的缓慢。

HDFS可以对一些小的文件进行归档存储，这里可以理解为压缩存储，即减少NameNode的消耗，也较少交互的负担，同时还允许对归档的小文件访问，提高整体的效率。

2、操作流程

创建两个目录

# 存放小文件
[root@hop01 hadoop2.7]# hadoop fs -mkdir -p /hopdir/harinput
# 存放归档文件
[root@hop01 hadoop2.7]# hadoop fs -mkdir -p /hopdir/haroutput

上传测试文件

[root@hop01 hadoop2.7]# hadoop fs -moveFromLocal LICENSE.txt /hopdir/harinput
[root@hop01 hadoop2.7]# hadoop fs -moveFromLocal README.txt /hopdir/harinput

归档操作

[root@hop01 hadoop2.7]# bin/hadoop archive -archiveName output.har -p /hopdir/harinput /hopdir/haroutput

查看归档文件

[root@hop01 hadoop2.7]# hadoop fs -lsr har:///hopdir/haroutput/output.har

这样就可以把原来的那些小文件块删除即可。

解除归档文件

# 执行解除
[root@hop01 hadoop2.7]# hadoop fs -cp har:///hopdir/haroutput/output.har/* /hopdir/haroutput
# 查看文件
[root@hop01 hadoop2.7]# hadoop fs -ls /hopdir/haroutput

四、回收站机制

1、基础描述

如果开启回收站功能，被删除的文件在指定的时间内，可以执行恢复操作，防止数据被误删除情况。HDFS内部的具体实现就是在NameNode中启动一个后台线程Emptier，这个线程专门管理和监控系统回收站下面的文件，对于放进回收站的文件且超过生命周期，就会自动删除。

2、开启配置

该配置需要同步到集群下的所有服务；

[root@hop01 hadoop]# vim /opt/hadoop2.7/etc/hadoop/core-site.xml 
# 添加内容
<property>
   <name>fs.trash.interval</name>
    <value>1</value>
</property>

fs.trash.interval=0，表示禁用回收站机制，=1表示开启。

五、源代码地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/big-data-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/big-data-parent

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