13 |NameNode和SecondaryNameNode

NN和2NN工作机制
思考：NameNode中的元数据是存储在哪里的？
首先，我们做个假设，如果存储在NameNode节点的磁盘中，因为经常需要进行随机访问，还有响应客户请求，必然是效率过低。因此，元数据需要存放在内存中。但如果只存在内存中，一旦断电，元数据丢失，整个集群就无法工作了。因此产生在磁盘中备份元数据的FsImage。
这样又会带来新的问题，当在内存中的元数据更新时，如果同时更新FsImage，就会导致效率过低，但如果不更新，就会发生一致性问题，一旦NameNode节点断电，就会产生数据丢失。因此，引入Edits文件（只进行追加操作，效率很高）。每当元数据有更新或者添加元数据时，修改内存中的元数据并追加到Edits中。这样，一旦NameNode节点断电，可以通过FsImage和Edits的合并，合成元数据。
但是，如果长时间添加数据到Edits中，会导致该文件数据过大，效率降低，而且一旦断电，恢复元数据需要的时间过长。因此，需要定期进行FsImage和Edits的合并，如果这个操作由NameNode节点完成，又会效率过低。因此，引入一个新的节点SecondaryNamenode，专门用于FsImage和Edits的合并。

1）第一阶段：NameNode启动
（1）第一次启动NameNode格式化后，创建Fsimage和Edits文件。如果不是第一次启动，直接加载编辑日志和镜像文件到内存。
（2）客户端对元数据进行增删改的请求。
（3）NameNode记录操作日志，更新滚动日志。
（4）NameNode在内存中对元数据进行增删改。
2）第二阶段：Secondary NameNode工作
（1）Secondary NameNode询问NameNode是否需要CheckPoint。直接带回NameNode是否检查结果。
（2）Secondary NameNode请求执行CheckPoint。
（3）NameNode滚动正在写的Edits日志。
（4）将滚动前的编辑日志和镜像文件拷贝到Secondary NameNode。
（5）Secondary NameNode加载编辑日志和镜像文件到内存，并合并。
（6）生成新的镜像文件fsimage.chkpoint。
（7）拷贝fsimage.chkpoint到NameNode。
（8）NameNode将fsimage.chkpoint重新命名成fsimage。
5.2 Fsimage和Edits解析

1）oiv查看Fsimage文件
（1）查看oiv和oev命令
[atguigu@hadoop102 current]$ hdfs
oiv apply the offline fsimage viewer to an fsimage
oev apply the offline edits viewer to an edits file
（2）基本语法
hdfs oiv -p 文件类型 -i镜像文件 -o 转换后文件输出路径
（3）案例实操
[atguigu@hadoop102 current]$ pwd
/opt/module/hadoop-3.1.3/data/dfs/name/current

[atguigu@hadoop102 current]$ hdfs oiv -p XML -i fsimage_0000000000000000025 -o /opt/module/hadoop-3.1.3/fsimage.xml

[atguigu@hadoop102 current]$ cat /opt/module/hadoop-3.1.3/fsimage.xml
将显示的xml文件内容拷贝到Idea中创建的xml文件中，并格式化。部分显示结果如下。

16386
DIRECTORY
user
1512722284477
atguigu:supergroup:rwxr-xr-x
-1
-1


16387
DIRECTORY
atguigu
1512790549080
atguigu:supergroup:rwxr-xr-x
-1
-1


16389
FILE
wc.input
3
1512722322219
1512722321610
134217728
atguigu:supergroup:rw-r–r–


1073741825
1001
59



思考：可以看出，Fsimage中没有记录块所对应DataNode，为什么？
在集群启动后，要求DataNode上报数据块信息，并间隔一段时间后再次上报。
2）oev查看Edits文件
（1）基本语法
hdfs oev -p 文件类型 -i编辑日志 -o 转换后文件输出路径
（2）案例实操
[atguigu@hadoop102 current]$ hdfs oev -p XML -i edits_0000000000000000012-0000000000000000013 -o /opt/module/hadoop-3.1.3/edits.xml

[atguigu@hadoop102 current]$ cat /opt/module/hadoop-3.1.3/edits.xml
将显示的xml文件内容拷贝到Idea中创建的xml文件中，并格式化。显示结果如下。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> -63 OP_START_LOG_SEGMENT 129 OP_ADD 130 0 16407 /hello7.txt 2 1512943607866 1512943607866 134217728 DFSClient_NONMAPREDUCE_-1544295051_1 192.168.10.102 true atguigu supergroup 420 908eafd4-9aec-4288-96f1-e8011d181561 0 OP_ALLOCATE_BLOCK_ID 131 1073741839 OP_SET_GENSTAMP_V2 132 1016 OP_ADD_BLOCK 133 /hello7.txt 1073741839 0 1016 -2 OP_CLOSE 134 0 0 /hello7.txt 2 1512943608761 1512943607866 134217728 false 1073741839 25 1016 atguigu supergroup 420 思考：NameNode如何确定下次开机启动的时候合并哪些Edits？ 5.3 CheckPoint时间设置 1）通常情况下，SecondaryNameNode每隔一小时执行一次。 [hdfs-default.xml] dfs.namenode.checkpoint.period 3600s 2）一分钟检查一次操作次数，当操作次数达到1百万时，SecondaryNameNode执行一次。 dfs.namenode.checkpoint.txns 1000000 操作动作次数 dfs.namenode.checkpoint.check.period 60s 1分钟检查一次操作次数