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HDFS和MapReduce是Hadoop體系結構的核心，HDFS在叢集上實現了分散式檔案系統，MapReduce在叢集上實現了分散式計算和處理任務。HDFS在MapReduce任務處理過程中提供了對檔案操作和儲存的支援,MapReduce在HDFS基礎上實現了任務的分發、跟蹤、執行等工作，並收集結果。

HDFS採用了主從Master/Slave結構模型，HDFS叢集是由一個NameNode和若干個DataNode組成的，namenode作為主伺服器，管理檔案系統的名稱空間和客戶端對檔案的訪問操作；叢集中的DataNode管理儲存的資料，namenode也負責資料塊到具體的datanode的對映，datanode也負責處理檔案系統客戶端的檔案讀寫請求，並在namenode的統一排程下進行資料塊的建立、刪除和複製等工作。