关于hdfs的一些认知

Posted 2021-02-07 zfbg

先从网上copy一些优势点

1、高容错性
数据自动保存多个副本。它通过增加副本的形式，提高容错性。
某一个副本丢失以后，它可以自动恢复，这是由 HDFS 内部机制实现的，我们不必关心。
　　2、适合批处理
它是通过移动计算而不是移动数据。
它会把数据位置暴露给计算框架。
　　3、适合大数据处理
处理数据达到 GB、TB、甚至PB级别的数据。
能够处理百万规模以上的文件数量，数量相当之大。
能够处理10K节点的规模。
　　4、流式文件访问
一次写入，多次读取。文件一旦写入不能修改，只能追加。
它能保证数据的一致性。
　　5、可构建在廉价机器上
它通过多副本机制，提高可靠性。
它提供了容错和恢复机制。比如某一个副本丢失，可以通过其它副本来恢复。
　　当然 HDFS 也有它的劣势，并不适合所有的场合：
　　1、低延时数据访问
比如毫秒级的来存储数据，这是不行的，它做不到。
它适合高吞吐率的场景，就是在某一时间内写入大量的数据。但是它在低延时的情况下是不行的，比如毫秒级以内读取数据，这样它是很难做到的。
　　2、小文件存储
存储大量小文件(这里的小文件是指小于HDFS系统的Block大小的文件（默认64M）)的话，它会占用 NameNode大量的内存来存储文件、目录和块信息。这样是不可取的，因为NameNode的内存总是有限的。
小文件存储的寻道时间会超过读取时间，它违反了HDFS的设计目标。
　　3、并发写入、文件随机修改
一个文件只能有一个写，不允许多个线程同时写。
仅支持数据 append（追加），不支持文件的随机修改。

 

HDFS 架构图 

hadoop 2.X 新特性

• 引入了NameNode Federation，解决了横向内存扩展（存在多个NameNode，每个NameNode分管一部分目录  不是HA 更不是namenode和secondname）
• 引入了Namenode HA，解决了namenode单点故障    （为了实现Active NN高热备，增加了FailoverController和ZK，FailoverController通过Heartbeat的方式与ZK通信，通过ZK来选举，一旦Active NN挂掉，就选取另一个FailoverController作为active状态，然后FailoverController通过rpc，让standby NN转变为Active NN FailoverController一方面监控NN的状态信息，一方面还向ZK定时发送心跳，使自己被选举。当自己被选为主（Active）的时候，就会通过rpc使相应NN转变Active状态）

• 引入了YARN，负责资源管理和调度

• 增加了ResourceManager HA解决了ResourceManager单点故障
• 

 

JournalNode的作用  （简单理解为一个集群namenode数据修改了，会向集群里面写数据，standbynamenode 会去读取这个集群里面的数据实现同步）

两个NameNode为了数据同步，会通过一组称作JournalNodes的独立进程进行相互通信。当active状态的NameNode的命名空间有任何修改时，会告知大部分的JournalNodes进程。standby状态的NameNode有能力读取JNs中的变更信息，并且一直监控edit log的变化，把变化应用于自己的命名空间。standby可以确保在集群出错时，命名空间状态已经完全同步了

 

 

DFSZKFailoverController作用 （简单理解为namenode失败切换选举namenode）

　　从HealthMonitor和ActiveStandbyElector中订阅事件并管理NN的状态，另外ZKFC还需要负责fencing。

fencing

　　当standby节点通过zookeeper集群检测到active节点已经宕机，它并不会立马切换到active状态，hadoop提供了fencing机制，它首先会通过ssh发送一条指令，将NameNode的进程杀死，并等待返回结果。当确认进程已经被杀死之后才会进行状态切换。但是由于网络问题，如何保证ssh命令一定能够发送成功，或者执行后的返回结果一定能够收到呢？如果收不到正确响应就永远无法切换成active状态了。hadoop提供了这样的解决方案，可以定义一个超时时间，当ssh命令发送出去后，超过超时时间后还没有收到正常返回值，zkfc进程可以执行一个自定义的shell脚本程序，进行节点的处理，去保证已经宕机的active节点不会重新切换成active状态 

 

ResourceManager

ResourceManager 负责整个集群的资源管理和分配，是一个全局的资源管理系统。

QuorumPeerMain

zookeeper的进程