Hadoop技术详解

Hadoop技术详解

Hadoop是一个开源的分布式系统基础架构，主要用于大规模数据的存储和处理。本文将详细介绍Hadoop的核心组件、架构设计、使用方法和最佳实践。

1. Hadoop核心组件

1.1 HDFS（Hadoop Distributed File System）

1.1.1 架构设计

• NameNode：

  • 管理文件系统的命名空间
  • 维护文件系统树及树中所有文件和目录的元数据
  • 记录每个文件中各个数据块的位置信息
  • 处理客户端的读写请求
  • 执行文件系统命名空间操作（如打开、关闭、重命名文件或目录）

• DataNode：

  • 存储实际的数据块
  • 执行数据块的读写操作
  • 执行数据块的创建、删除和复制
  • 定期向NameNode发送心跳信息
  • 执行数据块的复制和恢复

• Secondary NameNode：

  • 定期合并fsimage和edits文件
  • 减少NameNode启动时间
  • 作为NameNode的备份
  • 在NameNode故障时提供恢复支持
  • 管理检查点

1.1.2 数据存储机制

• 块存储：

  • 默认块大小：128MB
  • 支持自定义块大小
  • 块是HDFS的基本存储单位
  • 大文件被分割成多个块
  • 支持块级别的并行处理

• 副本机制：

  • 默认副本数：3
  • 支持自定义副本数
  • 副本放置策略：
    • 第一个副本：本地节点
    • 第二个副本：不同机架
    • 第三个副本：第二个副本相同机架
  • 自动副本复制
  • 副本一致性保证

1.1.3 文件操作示例

// HDFS文件操作示例
public class HDFSOperations {
   
   
    private FileSystem fs;
    private Configuration conf;

    public void init() throws IOException {
   
   
        conf = new Configuration();
        conf.set("fs.defaultFS", "hdfs://localhost:9000");
        fs = FileSystem.get(conf);
    }

    // 创建文件
    public void createFile(String path, String content) throws IOException {
   
   
        Path filePath = new Path(path);
        FSDataOutputStream outputStream = fs.create(filePath);
        outputStream.writeBytes(content);
        outputStream.close();
    }

    // 读取文件
    public String readFile(String path) throws IOException {
   
   
        Path filePath = new Path(path);
        FSDataInputStream inputStream = fs.open