Hadoop基本介绍(1)

   日期:2020-08-09     浏览:100    评论:0    
核心提示:Hadoop基本介绍hadoop 的组成部分HDFS辅助管理者:SecondaryNameNode工作者:DataNodeMapReduceYarnHDFS 副本存放机制第一份第二份第三个Namenode作用DataNode作用RPC remote procedure callHDFS数据写入流程(重点)HDFS数据读取流程(重点)HDFS数据完整性HDFS适用场景hadoop 的组成部分HDFS管理者:NameNode作用:负责管理,管理集群内各个节点。负责管理整个文件系统的元数据(指的是数据的

Hadoop基本介绍

  • hadoop 的组成部分
    • HDFS
    • 辅助管理者:SecondaryNameNode
    • 工作者:DataNode
    • MapReduce
    • Yarn
  • HDFS 副本存放机制
    • 第一份
    • 第二份
    • 第三个
  • Namenode作用
  • DataNode作用
  • RPC remote procedure call
  • HDFS数据写入流程(重点)
  • HDFS数据读取流程(重点)
  • HDFS数据完整性
  • HDFS适用场景

hadoop 的组成部分

HDFS

管理者:NameNode
作用:负责管理,管理集群内各个节点。
负责管理整个文件系统的元数据(指的是数据的存放位置或存放路径)或名字空间

辅助管理者:SecondaryNameNode

作用:责辅助NameNode管理工作。

工作者:DataNode

作用:负责工作,进行读写数据。 周期向NameNode汇报。
负责管理用户的文件数据块(一个大的数据拆分成多个小的数据块)

MapReduce

Yarn

管理者:ResourceManager
工作者:NodeManager

HDFS 副本存放机制

第一份

数据来源于客户端

第二份

存放的位置是与第一个副本在相同机架上,且不在同一个节点,按照一定的规则(cpu 内存 IO是用率,和硬盘剩余容量)找到一个节点存放

第三个

副本的存放位置是与第一第二份数据副本不在同一个机架上,且逻辑与存放副本1和2的机架距离最近的机上
按照一定的规则(cpu 内存 IO是用率,和硬盘剩余容量)找到一个节点进行存放

Namenode作用

  • 1、维护 管理文件系统的名字空间(元数据信息)
  • 2、负责确定指定的文件块到具体的Datanode结点的映射关系。
  • 3、维护管理 DataNode上报的心跳信息

DataNode作用

  • 1、执行数据的读写(响应的是客户端)
  • 2、周期性向NameNode做汇报(数据块的信息、校验和) 若datanode10分钟没有向NameNode做汇报,表示已丢失(已宕机) 心跳周期 3秒
  • 3、执行流水线的复制(一点一点复制)

RPC remote procedure call

RPC 指的是 远程过程调用。是集群中多个组件、多个模块进行数据通信的一
种方式。

HDFS数据写入流程(重点)

  • 1、 client发起文件上传请求,通过RPC与NameNode建立通讯,NameNode检查目标文件是否已存在,父目录是否
    存在,返回是否可以上传;
  • 2、 client请求第一个block该传输到哪些DataNode服务器上;
  • 3、 NameNode根据配置文件中指定的备份数量及机架感知原理进行文件分配,返回可用的DataNode的地址如:A,B,C;
  • 4、 client请求3台DataNode中的一台A上传数据(本质上是一个RPC调用,建立pipeline),A收到请求会继续调用
    B,然后B调用C,将整个pipeline建立完成,后逐级返回client;
  • 5、 client开始往A上传第一个block(先从磁盘读取数据放到一个本地内存缓存),以packet为单位(默认64K),A
    收到一个packet就会传给B,B传给C;A每传一个packet会放入一个应答队列等待应答。
  • 6、 数据被分割成一个个packet数据包在pipeline上依次传输,在pipeline反方向上,逐个发送ack(命令正确应
    答),最终由pipeline中第一个DataNode节点A将pipelineack发送给client;
  • 7、关闭写入流。
  • 8、 当一个block传输完成之后,client再次请求NameNode上传第二个block到服务器。

HDFS数据读取流程(重点)

  • 1、客户端通过调用FileSystem对象的open()来读取希望打开的文件。
  • 2、 Client向NameNode发起RPC请求,来确定请求文件block所在的位置;
  • 3、 NameNode会视情况返回文件的部分或者全部block列表,对于每个block,NameNode 都会返回含有该 block副本的 DataNode 地址; 这些返回的 DN 地址,会按照集群拓扑结构得出 DataNode 与客户端的距离,然后进行排序,排序两个规则:网络拓扑结构中距离 Client 近的排靠前;心跳机制中超时汇报的 DN 状态为 STALE,这样的排靠后;
  • 4、 Client 选取排序靠前的 DataNode 来读取 block,如果客户端本身就是DataNode,那么将从本地直接获取数据(短
    路读取特性);
  • 5、 底层上本质是建立 Socket Stream(FSDataInputStream),重复的调用父类 DataInputStream 的 read 方法,
    直到这个块上的数据读取完毕;
  • 6、并行读取,若失败重新读取
  • 7、 当读完列表的 block 后,若文件读取还没有结束,客户端会继续向NameNode 获取下一批的 block 列表;
  • 8、返回后续block列表
  • 9、 最终关闭读流,并将读取来所有的 block 会合并成一个完整的最终文件。

HDFS数据完整性

  • 数据在写入之后进行校验和的计算,DataNode周期性进行校验和计算,将计算结果与第一次的结果进行对比。
  • 若相同表示无数据丢失,若不相同表示数据有丢失,丢失进行数据恢复。
    数据读取之前对数据进行校验,与第一次的结果进行对比。若相同表示数据没有丢失,可以读取。若不相同表示数据有所丢失。到其他副本读取。

HDFS适用场景

一次写入,多次读出的场景。支持数据在文件尾追加。不支持在文件中间追加或修改。

 
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