二、hdfs体系架构
[TOC]
一、HDFS体系组成概述
这是一个分布式文件系统，适用于于一次写入多次读取的场景。包含以下角色：
NameNode(nn)：存储文件的元数据，如文件名、文件目录结构，文件属性等，以及每个文件的块列表和块所在的DataNode等。以及响应客户端对hdfs的读写操作,如创建目录、上传文件等。还有保存读写日志。DataNode(dn)：在本地文件系统中存储文件块数据，以及块数据的校验和SecondaryNameNode(snn)：用来监控HDFS状态的辅助后台程序，每隔一段时间获取HDFS元数据的快照，相当于对NameNode进行备份。二、HDFS-NameNode
主要职责是管理hdfs的所有节点。
1、响应客户端对hdfs的请求，如增删改查。
2、管理和维护hdfs 的元数据信息以及日志（非log日志）
NameNode会在 core-site.xml中指定的hadoop.tmp.dir 的目录中 创建目录：dfs/name/ 。下面我们看看这个目录的结构。
[root@bigdata121 tmp]# tree dfs/namedfs/name├── current│ ├── edits_0000000000000000001-0000000000000000002│ ├── edits_0000000000000000003-0000000000000000004│ ├── edits_0000000000000000005-0000000000000000006│ ├── edits_0000000000000000007-0000000000000000008│ ├── edits_0000000000000000009-0000000000000000009│ ├── edits_0000000000000000010-0000000000000000011│ ├── edits_0000000000000000012-0000000000000000013│ ├── edits_0000000000000000014-0000000000000000015│ ├── edits_0000000000000000016-0000000000000000017│ ├── edits_0000000000000000018-0000000000000000019│ ├── edits_0000000000000000020-0000000000000000021│ ├── edits_0000000000000000022-0000000000000000024│ ├── edits_0000000000000000025-0000000000000000026│ ├── edits_inprogress_0000000000000000027│ ├── fsimage_0000000000000000024│ ├── fsimage_0000000000000000024.md5│ ├── fsimage_0000000000000000026│ ├── fsimage_0000000000000000026.md5│ ├── seen_txid│ └── VERSION└── in_use.lock各个文件目录的作用如下：
1、current
主要存放hdfs的存储的数据的元信息和日志。
（1）edits文件
是一个二进制文件，主要记录对hdfs的增删改操作的信息，类似于MySQL的二进制日志。其中 edits_inprogress_xxxxx 表示是最新的edits日志，是目前正在使用的。
可以使用命令查看 edits文件的内容：
//格式：hdfs oev -i 输入文件 -o 输出文件（xml格式）[root@bigdata121 current]# hdfs oev -i edits_inprogress_0000000000000000038 -o /tmp/edits_inprogess.xml[root@bigdata121 current]# cat /tmp/edits_inprogess.xml -63 OP_START_LOG_SEGMENT 表示操作的类别，这里是表示日志开始记录 38 类似于操作的ID，是唯一的 OP_ADD_BLOCK //像这个就表示上传文件的操作 34 /jdk-8u144-linux-x64.tar.gz._COPYING_ 1073741825 134217728 1001 1073741826 0 1002 -2 （2）fsimage文件
hdfs中的数据的元数据文件。记录hdfs文件系统中各个数据块的信息，但并不是最新的。需要定时将edits文件合并到这里，才是最新的。可以使用命令查看 fsimage 文件的内容：
//格式 ： hdfs oiv -p 输出格式 -i 输入文件 -o 输出文件[root@bigdata121 current]# hdfs oiv -p XML -i fsimage_0000000000000000037 -o /tmp/fsimage37.xml[root@bigdata121 current]# cat /tmp/fsimage37.xml-63 1 17e75c2a11685af3e043aa5e604dc831e5b14674 1780930535 1000 1002 0 1073741826 37 16387 3 16385 DIRECTORY 1558145602785 root:supergroup:0755 9223372036854775807 -1 16386 DIRECTORY input 1558105166840 root:supergroup:0755 -1 -1 16387 FILE jdk-8u144-linux-x64.tar.gz 2 1558145602753 1558145588521 134217728 root:supergroup:0644 1073741825 1001 134217728 1073741826 1002 51298114 0 0 0 16385 16386 16387 0 0 0 0 1 0 0 记录的信息更为详细。文件的元数据，如文件权限、时间戳等都有记录。
（3）seen_txid
txid是类似于事件id的概念，指的是每个操作的一个标识。这个文件中记录的是最新的txid的下一个，即当前最后一个txid是37，那么该文件记录的就是38.
（4）fsimage和edit文件命名方式的联系
edits文件：
我们可以看到edits文件都是 edits_00000xxx-000000xxx的方式命名的，其实意思就是表示该edits文件中记录了txid操作事件的范围。而 edit_inprogess_00000xxx 则表示当前所记录到的最新的txid事件。
fsimage文件：
以fsimage_000000xxx 的方式命名，表示的是该fsimage 文件记录到的最新的txid事件，请注意，因为fsimage是有条件触发之后，edits文件才会合并到fsimage的，否则不会合并。所以一般情况下，edits文件后面的txid肯定是比fsimage 大的。
2、in_use.lock
这个文件主要是对当前的node进行锁操作，避免当前机器同时启动多个namenode。只能启动一个namenode
三、HDFS-DataNode
HDFS的数据节点，主要就是存储数据的block文件的。会在指定的目录下创建一个 dfs/data 目录，看一下目录结构：
[root@bigdata122 dfs]# tree datadata├── current│ ├── BP-1130553825-192.168.50.121-1557922928723│ │ ├── current│ │ │ ├── finalized│ │ │ │ └── subdir0│ │ │ │ └── subdir0│ │ │ │ ├── blk_1073741825│ │ │ │ ├── blk_1073741825_1001.meta│ │ │ │ ├── blk_1073741826│ │ │ │ └── blk_1073741826_1002.meta│ │ │ ├── rbw│ │ │ └── VERSION│ │ ├── scanner.cursor│ │ └── tmp│ └── VERSION└── in_use.lock在HDFS中，文件都是被分割成多个等大的数据块进行存储的。
hadoop 1.x 中数据块默认大小是 64M
hadoop 2.x 中数据块默认大小是 128M
hadoop 3.x 中不再采用多副本的模式存储，而是采用纠删码技术。
请见 https://www.cnblogs.com/basenet855x/p/7889994.html
在上面的目录中 blk_xxxxx 的文件其实就是blk文件，每个的大小为指定的块大小。
四、HDFS-SecondaryNameNode
用来监控HDFS状态的辅助后台程序，主要就是辅助 NameNode节点的工作（并非是 NameNode的备节点），其中主要工作就是 合并edits文件到fsimage文件。
1、根据 checkpoint的 时间间隔（默认3600秒）或者 edits文件到达64M 的触发条件，将edits文件合并fsimage。
2、edits合并到fsimage之后，edits文件可以清空了。