hdfs 文件写入过程
Client 发起文件上传请求, 通过 RPC 与 NameNode 建立通讯, NameNode 检查目标文件是否已存在, 父目录是否存在, 返回是否可以上传
Client 请求第一个 block 该传输到哪些 DataNode 服务器上
-
NameNode 根据配置文件中指定的备份数量及机架感知原理进行文件分配, 返回可用的 DataNode 的地址如: A, B, C
- Hadoop 在设计时考虑到数据的安全与高效, 数据文件默认在 HDFS 上存放三份, 存储策略为本地一份, 同机架内其它某一节点上一份, 不同机架的某一节点上一份。
Client 请求 3 台 DataNode 中的一台 A 上传数据(本质上是一个 RPC 调用,建立 pipeline ), A 收到请求会继续调用 B, 然后 B 调用 C, 将整个 pipeline 建立完成, 后逐级返回 client
Client 开始往 A 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(默认64K), A 收到一个 packet 就会传给 B, B 传给 C. A 每传一个 packet 会放入一个应答队列等待应答
数据被分割成一个个 packet 数据包在 pipeline 上依次传输, 在 pipeline 反方向上, 逐个发送 ack(命令正确应答), 最终由 pipeline 中第一个 DataNode 节点 A 将 pipelineack 发送给 Client
当一个 block 传输完成之后, Client 再次请求 NameNode 上传第二个 block 到服务 1
hafs 文件写入过程
- Client向NameNode发起RPC请求,来确定请求文件block所在的位置;
- NameNode会视情况返回文件的部分或者全部block列表,对于每个block,NameNode 都会返回含有该 block 副本的 DataNode 地址; 这些返回的 DN 地址,会按照集群拓扑结构得出 DataNode 与客户端的距离,然后进行排序,排序两个规则:网络拓扑结构中距离 Client 近的排靠前;心跳机制中超时汇报的 DN 状态为 STALE,这样的排靠后;
- Client 选取排序靠前的 DataNode 来读取 block,如果客户端本身就是DataNode,那么将从本地直接获取数据(短路读取特性);
- 底层上本质是建立 Socket Stream(FSDataInputStream),重复的调用父类 DataInputStream 的 read 方法,直到这个块上的数据读取完毕;
- 当读完列表的 block 后,若文件读取还没有结束,客户端会继续向NameNode 获取下一批的 block 列表;
- 读取完一个 block 都会进行 checksum 验证,如果读取 DataNode 时出现错误,客户端会通知 NameNode,然后再从下一个拥有该 block 副本的DataNode 继续读。
- read 方法是并行的读取 block 信息,不是一块一块的读取;NameNode 只是返回Client请求包含块的DataNode地址,并不是返回请求块的数据;
- 最终读取来所有的 block 会合并成一个完整的最终文件。