关于hadoop:Hadoop框架NameNode工作机制详解

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一、存储机制

1、根底形容

NameNode 运行时元数据须要寄存在内存中，同时在磁盘中备份元数据的 fsImage，当元数据有更新或者增加元数据时，批改内存中的元数据会把操作记录追加到 edits 日志文件中，这里不包含查问操作。如果 NameNode 节点产生故障，能够通过 FsImage 和 Edits 的合并，从新把元数据加载到内存中，此时 SecondaryNameNode 专门用于 fsImage 和 edits 的合并。

2、工作流程

NameNode 机制

• NameNode 格式化启动之后，首次会创立 Fsimage 和 Edits 文件；
• 非首次启动间接加载 FsImage 镜像文件和 Edits 日志到内存中；
• 客户端对元数据执行增删改操作会记录到 Edits 文件；
• 而后申请的相干操作会批改内存中的元数据；

SecondaryNameNode 机制

• 询问 NameNode 是否须要 CheckPoint，NameNode 返回信息；
• 如果须要 SecondaryNameNode 申请执行 CheckPoint；
• NameNode 切割现有日志文件，新记录滚动写入新 Edits 文件；
• 滚动前的编辑日志和镜像文件拷贝到 SecondaryNameNode；
• SecondaryNameNode 加载 Edits 日志和 FsImage 镜像文件到内存合并；
• 生成新的镜像文件 fsimage.chkpoint 后拷贝到 NameNode；
• NameNode 将 fsimage.chkpoint 重新命名成 fsimage；

3、CheckPoint 设置

通过批改 hdfs-default.xml 文件的相干配置，设置一些 SecondaryNameNode 的机制，例如每隔一小时执行一次。

<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.period</name>
  <value>3600</value>
</property>
<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.txns</name>
  <value>1000000</value>
<description> 文件满 1000000 记录数 </description>
</property>
<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.check.period</name>
  <value>60</value>
<description> 1 分钟查看一次文件记录数 </description>
</property >

二、文件信息

1、FsImage 文件

NameNode 内存中元数据序列化备份信息；

生成门路 ：基于 NameNode 节点

cd /opt/hadoop2.7/data/tmp/dfs/name/current/

查看文件

# 根本语法
hdfs oiv -p 转换文件类型 -i 镜像文件 -o 转换后文件输入门路 

基于语法格局，操作上图中的文件：

# 转换文件
hdfs oiv -p XML -i fsimage_0000000000000000019 -o /data/fsimage.xml
# 查看
cat /data/fsimage.xml

这样就能够看到一些元数据的信息。

2、Edits 文件

寄存 HDFS 文件的所有增删改操作的门路，会记录在 Edits 文件中。

根本语法

hdfs oev -p 转换文件类型 -i 日志文件 -o 转换后文件输入门路 

查看文件

# 转换文件
hdfs oev -p XML -i edits_0000000000000000020-0000000000000000020 -o /data/edits.xml
# 查看
cat /data/edits.xml

三、故障复原

1、拷贝 SecondaryNameNode 数据

首先完结 NameNode 过程；

删除 NameNode 存储的数据；

[root@hop01 /] rm -rf /opt/hadoop2.7/data/tmp/dfs/name/*

拷贝 SecondaryNameNode 中数据到 NameNode 数据存储目录下；

# 留神 SecondaryNameNode 服务配置在 hop03 上
[root@hop01 /] scp -r root@hop03:/opt/hadoop2.7/data/tmp/dfs/namesecondary/* /opt/hadoop2.7/data/tmp/dfs/name/

重新启动 NameNode 过程；

2、基于 Checkpoint 机制

批改 hdfs-site.xml 配置，同步到集群相干服务下，重启 HDFS 过程；

<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.period</name>
  <value>120</value>
</property>
<property>
  <name>dfs.namenode.name.dir</name>
  <value>/opt/hadoop2.7/data/tmp/dfs/name</value>
</property>

完结 NameNode 过程；

删除 NameNode 存储的数据；

[root@hop01 /] rm -rf /opt/hadoop2.7/data/tmp/dfs/name/*

因为集群中 SecondaryNameNode(在 hop03) 不和 NameNode(在 hop01) 在一个主机节点上，须要将 SecondaryNameNode 存储数据的目录拷贝到 NameNode 存储数据的平级目录，并删除 in_use.lock 文件；

[root@hop01 /]scp -r root@hop03:/opt/hadoop2.7/data/tmp/dfs/namesecondary /opt/hadoop2.7/data/tmp/dfs/
[root@hop01 namesecondary/] rm -rf in_use.lock
[root@hop01 dfs]$ ls
data  name  namesecondary

导入检查点数据

[root@hop01 hadoop2.7] bin/hdfs namenode -importCheckpoint

重新启动 NameNode

[root@hop01 hadoop2.7] sbin/hadoop-daemon.sh start namenode

四、多个目录配置

NameNode 能够配置多本地目录，每个目录寄存内容雷同，减少运行的可靠性；

1、增加配置

# vim /opt/hadoop2.7/etc/hadoop/hdfs-site.xml
# 增加内容如下
<property>
    <name>dfs.namenode.name.dir</name>
    <value>file:///${hadoop.tmp.dir}/dfs/name01,file:///${hadoop.tmp.dir}/dfs/name02</value>
</property>

该配置须要同步集群下所有服务；

2、删除原有数据

集群下所有服务都须要执行该操作；

[root@hop01 hadoop2.7]# rm -rf data/ logs/

格式化 NameNode 之后重启集群服务。

五、平安模式

1、根本形容

NameNode 刚启动时，会基于镜像文件和编辑日志在内存中加载文件系统元数据的映像，而后开始监听 DataNode 申请，该过程期间处于一个只读的平安模式下，客户端无奈上传文件，在该平安模式下 DataNode 会发送最新的数据块列表信息到 NameNode，如果满足最小正本条件，NameNode 在指定工夫后就会退出平安模式。

2、平安模式

• 平安模式状态

/opt/hadoop2.7/bin/hdfs dfsadmin -safemode get

• 进入平安模式

/opt/hadoop2.7/bin/hdfs dfsadmin -safemode enter

• 退出平安模式

/opt/hadoop2.7/bin/hdfs dfsadmin -safemode leave

• 期待平安模式

/opt/hadoop2.7/bin/hdfs dfsadmin -safemode wait

六、源代码地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/big-data-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/big-data-parent

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