HDFS - 寫文件

1.客戶端將文件寫入本地磁盤的N#x4E34;時文件中

2.當臨時文件大小達到一個block大小時，HDFS client通知NameNode，申請寫入文件

3.NameNode在HDFS的文件系統中創建一個文件，並把該block id和要寫入的DataNode的列表返回給客戶端

4.客戶端收到這些信息後，將臨時文件寫入DataNodes

• 4.1 客戶端將文件內容寫入第一個DataNode（一般以4kb為單位進行傳輸）
• 4.2 第一個DataNode接收後，將數據寫入本地磁盤，同時也傳輸給第二個DataNode
• 4.3 依此類推到最後一個DataNode，數據在DataNode之間是通過pipeline的方式進行復制的
• 4.4 後面的DataNode接收完數據後，都會發送一個確認給前一個DataNode，最終第一個DataNode返回確認給客戶端
• 4.5 當客戶端接收到整個block的確認後，會向NameNode發送一個最終的確認信息
• 4.6 如果寫入某個DataNode失敗，數據會繼續寫入其他的DataNode。然後NameNode會找另外一個好的DataNode繼續復制，以保證冗余性
• 4.7 每個block都會有一個校驗碼，並存放到獨立的文件中，以便讀的時候來驗證其完整性

5.文件寫完後（客戶端關閉），NameNode提交文件（這時文件才可見，?#x5982;果提交前，NameNode垮掉，那文件也就丟失了。fsync：只保證數據的信息寫到NameNode上，但並不保證數據已經被寫到DataNode中）

Rack aware（機架感知）

通過配置文件指定機架名和DNS的對應關系

假設復制參數是3，在寫入文件時，會在本地的機架保存一份數據，然後在另外一個機架內保存兩份數據（同機架內的傳輸速度快，從而提高性能）

整個HDFS的集群，最好是負載平衡的，這樣才能盡量利用集群的優勢

HDFS - 讀文件

1. 客戶端向NameNode發送讀取請求
2. NameNode#x8FD4;回文件的所有block和這些block所在的DataNodes（包括復制節點）
3. 客戶端直接從DataNode中讀取數據，如果該DataNode讀取失敗（DataNode失效或校驗碼不對），則從復制節點中讀取（如果讀取的數據就在本機，則直接讀取，否則通過網絡讀取）

HDFS - 可靠性

1. DataNode可以失效

   DataNode會定時發送心跳到NameNode。如果?#x5728;一段時間內NameNode沒有收到DataNode的心跳消息，則認為其失效。此時NameNode就會將該節點的數據（從該節點的復制節點中獲取）復制到另外的DataNode中

2. 數據可以毀壞

   無論是寫入時還是硬盤本身的問題，只要數據有問題（讀取時通過校驗碼來檢測），都可以通過其他的復制節點讀取，同時還會再復制一份到健康的節點中

3. NameNode不可靠

Hadoop-HDFS