HDFS概述

1. HDFS产出背景及定义

1)HDFS产生背景

随着数据量越来越大,在一个操作系统存不下所有的数据,那么就分配到更多的操作系统管理的磁盘中,但是不方便管理和维护,迫切需要一种系统来管理多台机器上的文件,这就是分布式文件管理系统。HDFS只是分布式文件管理系统中的一种。

2)HDFS定义

HDFS(Hadoop Distributed File System),它是一个文件系统,用于存储文件,通过目录树来定位文件;其次,它是分布式的,由很多服务器联合起来实现其功能,集群中的服务器有各自的角色。
HDFS的使用场景:适合一次写入,多次读出的场景。一个文件经过创建、写入和关闭之后就不需要改变。

2. HDFS优缺点

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3. HDFS组成架构

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4. HDFS文件块大小(面试重点)

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HDFS,全称为Hadoop Distributed File System,是一个分布式文件系统,特别适用于大规模数据处理。以下是关于HDFS架构的详细介绍: **一、HDFS概述** HDFS的设计目标是提供高吞吐量的数据访问,适合于大量的批处理任务,而不是实时交互。它采用了主从(Master-Slave)架构,由NameNode作为全局命名空间管理者和DataNodes作为大量数据块的存储节点。 **二、HDFS存储体系结构** 1. **NameNode**: 主要负责元数据管理,如文件系统的目录树结构、文件属性和块到DataNode映射等信息。它是一台中心化的服务器,对整个集群进行全局状态维护。 2. **DataNodes**: 存储实际的数据块。每个DataNode都有自己的内存缓存,并通过心跳报文向NameNode报告存活状态和块的位置信息。 **三、HDFS文件写流程** 1. **客户端发起写操作**: 客户端首先创建一个新的文件,这会生成一个元数据块并记录在NameNode中。 2. **分块与复制**: 文件被切分成多个固定大小的数据块(默认64MB),然后客户端随机选择若干个DataNodes将这些块存储起来。通常会选择三个副本,保证冗余和容错性。 3. **数据写入**: 数据块被逐个写入DataNodes,客户端并不直接控制具体的DataNode,而是通过NameNode获取写入地址。 4. **确认写入**: DataNodes完成写入后,会更新自身的块列表并将此消息发送给NameNode,NameNode确认所有副本都已写入后,返回成功信号给客户端。 5. **最终持久化**: NameNode定期同步各个DataNode的块位置信息,当大部分副本存活时,这个文件被认为持久化了。
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