Hadoop源代码分析 - HDFS

最新推荐文章于 2021-10-09 12:19:31 发布

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#代码分析 #hadoop #服务器 #网络 #null #工作

本文详细剖析了Hadoop源代码，覆盖从概述到各核心组件的工作原理，包括RPC机制、DataNode与NameNode交互过程、文件系统编辑日志、网络拓扑及数据块复制策略等内容。

Hadoop 源代码分析（1）overview

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/262412

Hadoop 源代码分析（2）package

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/270378

Hadoop 源代码分析（3） org.apache.hadoop.io

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/277640

Hadoop 源代码分析（4）

Hadoop 源代码分析（5）org.apache.hadoop.rpc

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/278778

RPC（Remote Procedure Call Protocol）——远程过程调用协议，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。RPC协议假定某些传输协议的存在，如TCP或UDP，为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中，RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。

RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机，而服务提供程序就是一个服务器。当我们讨论HDFS的，通信可能发生在：

Client-NameNode之间，其中NameNode是服务器
Client-DataNode之间，其中DataNode是服务器
DataNode-NameNode之间，其中NameNode是服务器
DataNode-DateNode之间，其中某一个DateNode是服务器，另一个是客户端

Hadoop 源代码分析（6）org.apache.hadoop.rpc.Client
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/280790

Hadoop 源代码分析（7）org.apache.hadoop.rpc.Server

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/281281

Hadoop 源代码分析（8）org.apache.hadoop.rpc

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/281476

Hadoop 源代码分析（9）HDFS Overview and DataNode

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/282580

Hadoop 源代码分析（10）HDFS 工作状态

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/282735

Hadoop 源代码分析（11）HDFS 升级，回滚，提交
StorageInfo, Storage, Storage.StorageDirectory, DataStorage

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/283480
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/283811

Hadoop 源代码分析（12）HDFS DataNode

FSDataSet, FSDataSet.FSVolumeset, FSDataSet.FSVolume, FSDataSet.FSDir, Block, BlockInfo
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/284365

Hadoop 源代码分析（13）分析DataNode上的动态行为, 读Block的过程
DataXceiverServer, DataXceiver, BlockSender, BlockReceiver
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/284979

Hadoop 源代码分析（14）HDFS 写Block的过程

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/286259

Hadoop 源代码分析（15）HDFS 的其他操作

OP_READ_METADATA (82)：读数据块元文件
OP_REPLACE_BLOCK (83)：替换一个数据块

OP_COPY_BLOCK (84)：拷贝一个数据块

OP_BLOCK_CHECKSUM (85)：读数据块检验码

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/286533

Hadoop 源代码分析（16） DataBlockScanner用于定时对数据块文件进行校验
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/286650

Hadoop 源代码分析（17）DataNode
1) 在启动DataNode工作线程前，DataNode需要向NameNode注册
2) 注册成功后就可以启动DataNode线程。
3) DataNode的run方法，循环里有两种选择，升级（暂时不讨论）/正常工作。
4) 正常工作offerService也是个循环，在循环里，offerService会定时向NameNode发送心跳，报告系统中Block状态的变化，报告DataNode现在管理的Block状态。
5) 发送心跳和Block状态报告时，NameNode会返回一些命令，DataNode将执行这些命令。

6) ProcessCommand 处理一下命令：

DNA_TRANSFER：拷贝数据块到其他DataNode
DNA_INVALIDATE：删除数据块（简单方法）
DNA_SHUTDOWN：关闭DataNode（简单方法）
DNA_REGISTER：DataNode重新注册（简单方法）
DNA_FINALIZE：提交升级（简单方法）
DNA_RECOVERBLOCK：恢复数据块
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/287870

Hadoop 源代码分析（18）NameNode
NameNode作为HDFS中文件目录和文件分配的管理者，它保存的最重要信息
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/288546

Hadoop 源代码分析（19）INode
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/288547

Hadoop 源代码分析（20） HDFS使用操作日志，保存更新

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/289759

Hadoop 源代码分析（21）分析FSEditLog.java，该类提供了NameNode操作日志和日志文件的相关方法
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/292073

Hadoop 源代码分析（22）对租约Lease进行分析及访问控制

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/293367

Hadoop 源代码分析（23）分析FSDirectory
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/296936

Hadoop 源代码分析（24） FSNamesystem (1) 分析FSNamesystem的成员变量

FSNamesystem是NameNode实际记录信息的地方，保存在FSNamesystem中的数据有：

1. 文件名<->数据块列表（存放在FSImage和日志中）
2. 合法的数据块列表（上面关系的逆关系）
3. 数据块<->DataNode（只保存在内存中，根据DataNode发过来的信息动态建立）
4. DataNode上保存的数据块（上面关系的逆关系）
5. 最近发送过心跳信息的DataNode（LRU）

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/297800

Hadoop 源代码分析（25） FSNamesystem (2) NameNode 上线程的定义及SafeMode相关信息
1. NameNode上的线程，分别对应DataNode心跳检查，租约检查，安全模式检查和数据块复制，我们会在后面介绍这些线程对应的功能。

Daemon hbthread = null; // HeartbeatMonitor thread
Daemon lmthread = null; // LeaseMonitor thread
Daemon smmthread = null; // SafeModeMonitor thread
Daemon replthread = null; // Replication thread

2. 安全模式是这样一种状态，系统处于这个状态时，不接受任何对名字空间的修改，同时也不会对数据块进行复制或删除数据块。

3. 系统启动以后，DataNode会报告目前它拥有的数据块的信息，当系统接收到的Block信息到达一定门槛，同时每个Block都有dfs.replication.min个副本后，系统等待一段时间后就离开安全模式。
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Hadoop 源代码分析（26）HDFS网络拓扑，Replication Target Chooser, Decommission

1. HDFS的网络拓扑（NetworkTopology，DNSToSwitchMapping）
2. HDFS Replication 选择 Target（ReplicationTargetChooser ）
3. chooseTarget是ReplicationTargetChooser中最重要的方法，它通过内部的一个NetworkTopology对象，计算出一个DatanodeDescriptor数组，该数组就是选定的DataNode，同时，顺序就是最佳的数据流顺序
4. Decommission进程,例如，某节点被列入到不允许连接到NameNode的机器列表中（HostsFileReader），那么，该节点会进入Decommission状态，它上面的数据块会被复制到其它节点，复制结束后机器进入DatanodeInfo.AdminStates.DECOMMISSIONED，这台机器就可以从HDFS中撤掉。 http://caibinbupt.javaeye.com/blog/298079

Hadoop 源代码分析（27）分析NameNode.java的成员变量，然后两个类综合起来，分析它提供的接口，并配合说明接口上请求对应的处理流程。
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/298592

Hadoop 源代码分析（28） NameNode上实现的ClientProtocol (1)

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/299415

Hadoop 源代码分析（29） NameNode上实现的ClientProtocol (2)
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/300045

Hadoop 源代码分析（30） NameNode上实现的ClientProtocol (3)

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/301030

Hadoop 源代码分析（31） NameNode上实现的ClientProtocol (4)
http://caibinbupt.javaeye.com/blog/301030

Hadoop 源代码分析（32）DatanodeProtocol (1)

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/301579

Hadoop 源代码分析（33）DatanodeProtocol (2)

http://caibinbupt.javaeye.com/blog/304604

Hadoop 源代码分析（34）DatanodeProtocol (3)