这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的的第7天
HDFS原理与应用
HDFS功能特性: 分布式:受GFS启发,用Java实现的开源系统,没有实现完整的POSIX文件系统语义 容错:自动处理,规避多种错误场景,例如常见的网络错误,机器宕机等 高可用:一主多备模式实现元数据高可用,数据多副本实现用户数据的高可用 高吞吐:Client直接从DataNode读取用户数据,服务端支持海量client并发读写 可拓展:支持联邦集群模式,DataNode数量可达10W级别 廉价:只需要通用硬件,不需要定制高端的昂贵硬件设备
Client写流程
1,用户创建Bootstrap实例,通过API设置创建客户端相关的参数,异步发起客户端连接;
2,创建客户端连接、I/O读写的Reactor线程组NioEventLoopGroup,可以通过构造函数指定I/O线程的个数,默认为CPU内核的2倍;
3,通过Bootstrap的ChannelFactory和用户指定的Channel类型创建用于客户端连接的NioSocketChannel;
4,创建默认的Channel Handler Pipeline用于调度和执行网络事件;
5,异步发起TCP连接,判断连接是否成功,如果成功直接将NioSocketChannel注册到多路复用器上,监听读操作位,如果没有没连接成功,则注册连接监听位到多路复用器,等待连接结果;
6,注册对应的网络监听状态位到多路复用器;
7,由多路复用器在I/O中轮询各Channel,处理连接结果;
8,如果连接成功,设置Future结果,发送连接成功事件,触发ChannelPipeline执行;
9,由ChannelPipeline调度执行系统和用户的ChannelHandler,执行业务逻辑。
元数据节点NameNode
维护目录树:维护目录树的增删改查操作,保证所有修改都能持久化,以便机器掉电不会造成数据丢失或不一致。 维护文件和数据块的关系:文件被切分成多个块,文件以数据块为单位进行多副本存放 维护文件块存放节点信息:通过接收DataNode的心跳汇报信息,维护集群节点的拓扑结构和每个文件块所有副本所在的DataNode类表 分配新文件存放节点:Client创建新的文件时候,需要有NameNode来确定分配目标DataNode 数据块存取:DataNode需要高效实现对数据块在硬盘上的存取 心跳汇报:把存放在本机的数据块列表发送给NameNode,以便NameNode能维护数据块的位置信息,同时让NameNode确定该节点处于正常存活状态 副本复制:数据写入时Pipeline IO操作;机器故障时补全副本