Hadoop之HDFS概述

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目錄

HDFS產生背景

HDFS概念

HDFS優缺點

HDFS組成架構

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1. HDFS產生背景

隨著數據量越來越大，在一個操作系統管轄的范圍內存不下了，那么就分配到更多的操作系統管理的磁盤中，但是不方便管理和維護，迫切需要一種系統來管理多臺機器上的文件，這就是分布式文件管理系統。HDFS只是分布式文件管理系統中的一種。

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2. HDFS概念

HDFS（Hadoop Distributed File System），它是一個文件系統，用于存儲文件，通過目錄樹來定位文件；其次，它是分布式的，由很多服務器聯合起來實現其功能，集群中的服務器有各自的角色。
HDFS的設計適合一次寫入，多次讀出的場景，且不支持文件的修改。適合用來做數據分析，并不適合用來做網盤應用。

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3. HDFS優缺點

優點
1）高容錯性
（1）數據自動保存多個副本。它通過增加副本的形式，提高容錯性；
（2）某一個副本丟失以后，它可以自動恢復。
2）適合大數據處理
（1）數據規模：能夠處理數據規模達到GB、TB、甚至PB級別的數據；
（2）文件規模：能夠處理百萬規模以上的文件數量，數量相當之大。
3）流式數據訪問，它能保證數據的一致性。
4）可構建在廉價機器上，通過多副本機制，提高可靠性。

缺點
1）不適合低延時數據訪問，比如毫秒級的存儲數據，是做不到的。
2）無法高效的對大量小文件進行存儲。
（1）存儲大量小文件的話，它會占用NameNode大量的內存來存儲文件、目錄和塊信息。這樣是不可取的，因為NameNode的內存總是有限的；
（2）小文件存儲的尋址時間會超過讀取時間，它違反了HDFS的設計目標。
3）不支持并發寫入、文件隨機修改。
（1）一個文件只能有一個寫，不允許多個線程同時寫；
（2）僅支持數據append（追加），不支持文件的隨機修改。

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4. HDFS組成架構

HDFS組成架構如圖

這種架構主要由四個部分組成，分別為HDFS Client、NameNode、DataNode和Secondary NameNode。下面我們分別介紹這四個組成部分。

1）Client：就是客戶端。
（1）文件切分。文件上傳HDFS的時候，Client將文件切分成一個一個的Block，然后進行存儲；
（2）與NameNode交互，獲取文件的位置信息；
（3）與DataNode交互，讀取或者寫入數據；
（4）Client提供一些命令來管理HDFS，比如啟動或者關閉HDFS；
（5）Client可以通過一些命令來訪問HDFS；

2）NameNode：就是Master，它是一個主管、管理者。
（1）管理HDFS的名稱空間；
（2）管理數據塊（Block）映射信息；
（3）配置副本策略；
（4）處理客戶端讀寫請求。

3） DataNode：就是Slave。NameNode下達命令，DataNode執行實際的操作。
（1）存儲實際的數據塊；
（2）執行數據塊的讀/寫操作。

4） Secondary NameNode：并非NameNode的熱備。當NameNode掛掉的時候，它并不能馬上替換NameNode并提供服務。
（1）輔助NameNode，分擔其工作量；
（2）定期合并Fsimage和Edits，并推送給NameNode；
（3）在緊急情況下，可輔助恢復NameNode。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Hadoop之HDFS概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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