HDFS

本文介绍了HDFS的大数据存储特性,包括其横向扩展能力、高容错性和大文件存储方式。同时,也讨论了HDFS的局限性,如低延迟访问、小文件存储和并发写入的问题。此外,还提供了HDFS的高级命令,用于管理和优化存储资源。

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HDFS 特性

1、海量数据存储: HDFS可横向扩展,其存储的文件可以支持PB级别数据。
2、高容错性:节点丢失,系统依然可用,数据保存多个副本,副本丢失后自动恢复。
可构建在廉价(与小型机大型机比)的机器上,实现线性扩展(随着节点数量的增加,集群的存储能力,计算能力随
之增加)
3.'大文件存储:DFS采用数据块的方式存储数据,将一个大文件切分成多个小文件,分布存储。

HDFS缺点:

1、 不能做到低延迟数据访问: HDFS 针对一次性读取大量数据继续了优化,牺牲了延迟性。
2、不适合大量的小文件存储 :
A:由于namenode将文件系统的元数据存储在内存中,因此该文件系统所能存储的文件总数受限于namenode的内存
容量。
B:每个文件、目录和数据块的存储信息大约占150字节。
由于以上两个原因,所以导致HDFS不适合大量的小文件存储
3、文件的修改; 不适合多次写入,一次读取(少量读取)
4、不支持多用户的并行写。

HDFS高级命令

HDFS上的某一个特定的目录存储的数据副本 、数据量、文件的个数进行设置。
设置目录可以存储的文件的数量 hdfs dfsadmin -setQuota 100 lisi (文件夹本身算一个)
清空文件夹内数据良方的限制 hdfs dfsadmin -clrQuota /user/root/lisi
限制文件夹下存储的数据量 hdfs dfsadmin -setSpaceQuota 100M /user/root/lisi
清空文件夹数量的限制 hdfs dfsadmin -clrSpaceQuota /user/root/lisi
查看文件夹的限额数 hdfs dfs -count -q -h /user/root/lisi

HDFS安全模式

安全模式是HDFS所处的一种特殊状态,在这种状态下,文件系统只接受读数据请求,而不接受删除、修改等变更请
求。
HDFS什么时候进入安全模式:在NameNode主节点启动时,HDFS首先进入安全模式
在安全模式下做了什么: DataNode在启动的时候会向namenode汇报可用的block等状态
查看hdfs在什么模式 hdfs dfsadmin -safemode get进入hdfs安全模式 hdfs dfsadmin -safemode enter
退出hdfs安全模式 hdfs dfsadmin -safemode leave

Fsimage Edits

Fsimage 记录HDFS文件系统的镜像或快照(周期性记录)(此文件相对较小)
Edits 记录客户端对进行的所有的增、删、改、追加等操作(没有使用Secondary NameNode之前,不是周期性生
成)(此文件相对较大)
Fsimage Edits作用:用于还原集群上次关闭时的状态。还原时将两个文件加载到内存,检查、合并最终生成一个新
Fsimage 。原本的Edits失效。
### HDFS 使用指南与介绍 Hadoop分布式文件系统(HDFS,Hadoop Distributed File System)是Apache Hadoop的核心组件之一,设计用于存储大规模数据并提供高吞吐量的数据访问。以下是关于HDFS的详细介绍和使用方法。 #### 1. HDFS 架构组成 HDFS 的架构由多个关键组件构成,主要包括以下部分[^3]: - **NameNode (NN)**:管理HDFS的名称空间、配置副本策略、维护数据块映射信息,并处理客户端的读写请求。 - **DataNode (DN)**:负责存储实际的数据块,并执行数据块的读写操作。 - **Client**:负责文件切分、上传至HDFS时将文件切分成一个个Block,与NameNode交互获取文件位置信息,与DataNode交互完成数据的读取或写入,同时提供命令行工具管理HDFS。 - **Secondary NameNode (2NN)**:辅助NameNode工作,定期合并Fsimage和Edits文件,并在紧急情况下帮助恢复NameNode。 #### 2. HDFS 文件块大小 HDFS 将大文件分割成较小的块(Block),默认块大小为128MB(在较新的版本中)。这种设计允许HDFS高效地存储和管理大规模数据集。用户可以根据需求调整块大小以优化性能[^3]。 #### 3. HDFS 命令行工具 HDFS 提供了丰富的命令行工具来管理和操作文件系统。常用的命令包括但不限于以下内容[^1]: - **移动文件或目录**:`hdfs dfs -mv <源路径> <目标路径>` 可用于在HDFS内部移动文件或目录。 - **上传文件**:`hdfs dfs -put <本地文件路径> <HDFS目标路径>` 用于将本地文件上传到HDFS。 - **下载文件**:`hdfs dfs -get <HDFS文件路径> <本地目标路径>` 用于从HDFS下载文件到本地。 - **删除文件**:`hdfs dfs -rm <HDFS文件路径>` 用于删除HDFS中的文件。 - **查看文件内容**:`hdfs dfs -cat <HDFS文件路径>` 用于查看HDFS文件的内容。 #### 4. HDFS 配置与部署 HDFS 的配置文件主要包括 `core-site.xml` 和 `hdfs-site.xml`,分别用于定义核心参数和HDFS特定参数。例如: - 在 `hdfs-site.xml` 中,可以通过设置 `dfs.replication` 来调整副本数量[^2]。 以下是一个简单的配置示例: ```xml <configuration> <property> <name>dfs.replication</name> <value>3</value> </property> </configuration> ``` #### 5. HDFS 数据可靠性与容错机制 HDFS 通过数据块的多副本机制确保数据的可靠性和容错能力。通常,默认每个数据块会保存3个副本,分布在不同的DataNode上。如果某个DataNode失效,HDFS会自动重新创建丢失的副本以保证数据完整性[^3]。 ### 示例代码 以下是一个使用HDFS命令行工具上传文件的示例: ```bash hdfs dfs -put /path/to/local/file.txt /path/in/hdfs/ ``` 以下是一个格式化NameNode的示例命令: ```bash hdfs namenode -format ```
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