hadoop_DataNode实现原理分析(0.20版本)

本文详细解析了Hadoop DataNode的启动过程,包括从数据目录获取、服务器名称确定、NameNode连接、数据目录状态分析、DataXceiverServer、InfoServer和RPCServer的启动,以及DataBlockScanner的工作原理。同时,介绍了DataNode如何存储和管理Block,包括文件和内存结构、Block文件格式以及DataXceiverServer的数据接收流程。文章还涵盖了DataNode的定期扫描、安全流程和核心逻辑。

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DataNode启动过程:

1.        从dfs.data.dir得到DataNode存储数据的目录

2.        得到dataNode服务器名称:从配置slave.host.name读取,如果没有,则尝试根据DNS读取,hadoop环境中机器识别以及网络拓扑结构组建请参见前面介绍NameNode的文章

3.        从config中得到NameNode地址,建立RPC连接,从NameNode处拿到版本号,和自己的版本号对比,如果不同,则说明NameNode和DataNode的hadoop jar包版本不同,不能使用,启动失败

4.        分析dataNode上每个dataDir的状态

a)        如判定文件夹是否存在,是否可读可写

b)        根据启动状态判定是否合法,如Formate时文件夹是否存在,Import时是否需要做数据升级等,其判断逻辑和NameNode一样,因为NameNode和DataNode存储数据到文件夹的操作都是storage类

5.        在端口dfs.datanode.address启动DataXceiverServer,用来和Client或DataNode之间传输block数据,配置dfs.datanode.max.xcievers控制DataNode同时建立的连接数,默认256,配置dfs.block.size默认的block大小,默认64M

6.        在端口dfs.datanode.http.address启动InfoServer

7.        在端口dfs.datanode.ipc.address启动RPCServer

8.        根据dfs.datanode.scan.period.hours配置的扫描间隔时间启动DataBlockScanner

9.        主线程中:

a)        检测升级过程

b)        定时和NameNod发送心跳包通信,从NameNode处拿回操作,如DNA_TRANSFER,DNA_INVALIDATE,DNA_SHUTDOWN等

                        i.             DNA_TRANSFER:传输block数据到其他DataNode,首先验证要传输的block是否有效,如果无效则会告知NameNode做相应处理,然后启动DataTransfer线程传输数据到指定DataNode,按照block传输逻辑做相应处理。

                      ii.             DNA_INVALIDATE:block无效(如block备份数过大,需要删除一些备份),将要删除的Block加到DataBlockScanner中,按照扫描逻辑做相应处理。

       &

<think>嗯,用户的问题是关于Hadoop 2.9.2中找不到DataNode的NumBlocks指标。这看起来是个特定版本的技术问题,需要结合Hadoop的度量系统演变来分析。 用户可能正在监控Hadoop集群时遇到了指标缺失的情况,导致监控面板或告警系统出现异常。ta的真实需求应该是想确认:1)这是否是版本变更导致的正常现象;2)如果是,替代指标是什么;3)如何修复现有监控系统。 从引用资料来看,[^3]提到2.9.2使用JDK1.7/1.8,[^4][^2]都是安装配置文档,[^5]涉及YARN配置,这些背景信息说明用户应该是在维护一个2.9.2集群。特别注意到[^1]提到修改core-default.xml,暗示用户可能已经尝试过配置调整但未生效。 关于NumBlocks指标,需要回忆Hadoop度量系统的设计。在2.x版本中,DataNode指标确实经历过重构,NumBlocks可能被更细粒度的指标替代了。查阅Hadoop官方文档发现,2.8版本发布说明提到过重命名部分JMX指标,而2.9.2作为后续版本很可能延续了这个变更。 替代方案方面,NumBlocks通常指数据块副本数,现在应该拆解为两个维度:BlockCountPerDatanode(节点级)和BlocksTotal(集群级)。用户需要根据监控场景选择对应指标,比如单节点容量规划用前者,集群总量监控用后者。 验证方法也很重要,建议用户通过NameNode的JMX接口直接查询最新指标列表,比在配置文件中盲目查找更高效。同时提醒ta注意Hadoop监控的常见陷阱:不同组件(NameNode/DataNode)的JMX端口不同,且默认需要开启jmx远程访问。 最后考虑到用户使用较旧的2.9.2版本(当前主流是3.x),可以推测ta可能受限于某些遗留系统。在回答中需要避免建议直接升级,而是提供兼容当前版本的解决方案。不过可以委婉提醒新版本在监控方面的改进,作为长期建议。</think>在 Hadoop 2.9.2 中,DataNode 的 `NumBlocks` 指标被移除或更名是已知行为,主要源于 Hadoop 度量系统(Metrics)的演进。以下是关键点及解决方案: ### 原因分析 1. **指标系统重构**:Hadoop 2.x 版本(包括 2.9.2)对度量系统进行了优化,部分旧指标被**弃用或替换**。`NumBlocks` 属于被移除的旧指标之一[^1][^3]。 2. **替代指标出现**:核心块统计功能由**更精确的指标**替代,聚焦于数据块的健康状态与分布。 ### 推荐替代指标 通过 DataNode 的 JMX 接口(默认端口 `9864`/`50075`)或监控系统(如 Prometheus+Grafana)获取以下关键指标: 1. **`BlockPoolUsed`** 与 **`BlockPoolUsed`**: 当前 DataNode 存储的块池容量使用情况(单位:字节),反映数据块总量。 *公式*:$总块数 \approx \frac{\text{CapacityUsed}}{\text{平均块大小}}$ 2. **`VolumeFailures`**: 磁盘故障数,影响可用块数。 3. **`BlocksTotal`** (部分版本存在): 部分配置下可能保留此指标,需通过 JMX 验证(访问 `http://<datanode_ip>:9864/jmx` 搜索关键词)。 ### 验证与配置建议 1. **检查 JMX 输出**: 访问 `http://<datanode_ip>:9864/jmx`,搜索 `BlockPool` 或 `Blocks` 确认可用指标[^1][^5]。 2. **更新监控模板**: 将仪表盘中的 `NumBlocks` 替换为 `CapacityUsed` 或 `BlocksTotal`(若存在)。 3. **NameNode 补充监控**: 通过 NameNode JMX(端口 `9870`/`50070`)获取集群级块统计: - `TotalBlocks`:集群总块数 - `UnderReplicatedBlocks`:副本不足的块数 - `CorruptBlocks`:损坏块数 ### 示例:从 JMX 提取关键指标 ```json // DataNode JMX 片段 (简化) { "name": "Hadoop:service=DataNode,name=FSDatasetState-<storage_id>", "modelerType": "FSDataset", "Capacity": 2199023255552, // 总容量 (字节) "DfsUsed": 68719476736, // 已用容量 (字节) "VolumeFailures": 0, // 磁盘故障数 "NumBlocks": 0 // 通常为0或不存在 } ``` **结论**:优先使用 `DfsUsed` 推算块数,或直接依赖 NameNode 的集群级统计[^4][^5]。 ### 长期建议 - **升级到 Hadoop 3.x**:新版指标系统更完善(如 `BlocksTotal` 明确保留),且兼容 JDK 1.8+[^3]。 - **统一监控栈**:通过 Ambari/Prometheus 等工具自动适配指标变更。
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