data-magnifier

1、 HDFS 中的 block 默认保存几份?

默认保存3份

2、HDFS 默认 BlockSize 是多大?

默认64MB

3、负责HDFS数据存储的是哪一部分?

DataNode负责数据存储

4、SecondaryNameNode的目的是什么?

他的目的使帮助NameNode合并编辑日志,减少NameNode 启动时间

5、文件大小设置,增大有什么影响?

HDFS中的文件在物理上是分块存储(block),块的大小可以通过配置参数( dfs.blocksize)来规定,默认大小在hadoop2.x版本中是128M,老版本中是64M。
思考:为什么块的大小不能设置的太小,也不能设置的太大?
HDFS的块比磁盘的块大,其目的是为了最小化寻址开销。如果块设置得足够大,从磁盘传输数据的时间会明显大于定位这个块开始位置所需的时间。
因而,传输一个由多个块组成的文件的时间取决于磁盘传输速率
如果寻址时间约为10ms,而传输速率为100MB/s,为了使寻址时间仅占传输时间的1%,我们要将块大小设置约为100MB。默认的块大小128MB。
块的大小:10ms×100×100M/s = 100M,如图
HDFS块
增加文件块大小,需要增加磁盘的传输速率。

6、hadoop的块大小,从哪个版本开始是128M

Hadoop1.x都是64M,hadoop2.x开始都是128M。

7、HDFS的存储机制(☆☆☆☆☆)

HDFS存储机制,包括HDFS的写入数据过程读取数据过程两部分
HDFS写数据过程

HDFS写数据流程

1)客户端通过Distributed FileSystem模块向NameNode请求上传文件,NameNode检查目标文件是否已存在,父目录是否存在。
2)NameNode返回是否可以上传。
3)客户端请求第一个 block上传到哪几个datanode服务器上。
4)NameNode返回3个datanode节点,分别为dn1、dn2、dn3。
5)客户端通过FSDataOutputStream模块请求dn1上传数据,dn1收到请求会继续调用dn2,然后dn2调用dn3,将这个通信管道建立完成。
6)dn1、dn2、dn3逐级应答客户端。
7)客户端开始往dn1上传第一个block(先从磁盘读取数据放到一个本地内存缓存),以packet为单位,dn1收到一个packet就会传给dn2,dn2传给dn3;
dn1每传一个packet会放入一个应答队列等待应答。
8)当一个block传输完成之后,客户端再次请求NameNode上传第二个block的服务器。(重复执行3-7步)。

HDFS读数据过程

HDFS读数据流程

1)客户端通过Distributed FileSystem向NameNode请求下载文件,NameNode通过查询元数据,找到文件块所在的DataNode地址。
2)挑选一台DataNode(就近原则,然后随机)服务器,请求读取数据。
3)DataNode开始传输数据给客户端(从磁盘里面读取数据输入流,以packet为单位来做校验)。
4)客户端以packet为单位接收,先在本地缓存,然后写入目标文件。

8、secondary namenode工作机制(☆☆☆☆☆)

secondary namenode工作机制

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在内存中对数据进行增删改查。
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。

9、NameNode与SecondaryNameNode 的区别与联系?(☆☆☆☆☆)

机制流程看第7题
1)区别
(1)NameNode负责管理整个文件系统的元数据,以及每一个路径(文件)所对应的数据块信息。
(2)SecondaryNameNode主要用于定期合并命名空间镜像和命名空间镜像的编辑日志。
2)联系:
(1)SecondaryNameNode中保存了一份和namenode一致的镜像文件(fsimage)和编辑日志(edits)。
(2)在主namenode发生故障时(假设没有及时备份数据),可以从SecondaryNameNode恢复数据。

10、HDFS组成架构(☆☆☆☆☆)

HDFS组成架构

架构主要由四个部分组成,分别为HDFS Client、NameNode、DataNode和Secondary NameNode。下面我们分别介绍这四个组成部分。
1)Client:就是客户端。
(1)文件切分。文件上传HDFS的时候,Client将文件切分成一个一个的Block,然后进行存储;
(2)与NameNode交互,获取文件的位置信息;
(3)与DataNode交互,读取或者写入数据;
(4)Client提供一些命令来管理HDFS,比如启动或者关闭HDFS;
(5)Client可以通过一些命令来访问HDFS;
2)NameNode:就是Master,它是一个主管、管理者。
(1)管理HDFS的名称空间;
(2)管理数据块(Block)映射信息;
(3)配置副本策略;
(4)处理客户端读写请求。
3)DataNode:就是Slave。NameNode下达命令,DataNode执行实际的操作。
(1)存储实际的数据块;
(2)执行数据块的读/写操作。
4)Secondary NameNode:并非NameNode的热备。当NameNode挂掉的时候,它并不能马上替换NameNode并提供服务。
(1)辅助NameNode,分担其工作量;
(2)定期合并Fsimage和Edits,并推送给NameNode;
(3)在紧急情况下,可辅助恢复NameNode。

11、HAnamenode 是如何工作的? (☆☆☆☆☆)

HAnamenode工作机制

ZKFailoverController主要职责
1)健康监测:周期性的向它监控的NN发送健康探测命令,从而来确定某个NameNode是否处于健康状态,如果机器宕机,心跳失败,那么zkfc就会标记它处于一个不健康的状态。
2)会话管理:如果NN是健康的,zkfc就会在zookeeper中保持一个打开的会话,如果NameNode同时还是Active状态的,那么zkfc还会在Zookeeper中占有一个类型为短暂类型的znode,当这个NN挂掉时,这个znode将会被删除,然后备用的NN,将会得到这把锁,升级为主NN,同时标记状态为Active。
3)当宕机的NN新启动时,它会再次注册zookeper,发现已经有znode锁了,便会自动变为Standby状态,如此往复循环,保证高可靠,需要注意,目前仅仅支持最多配置2个NN。
4)master选举:如上所述,通过在zookeeper中维持一个短暂类型的znode,来实现抢占式的锁机制,从而判断那个NameNode为Active状态

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