1 NameNode 和 DataNode 之间的心跳机制
1）NameNode 启动时，会启动一个 IPC server 服务，
2）DataNode 启动后会被动连贯 NameNode 的 IP server 服务，默认每隔 3 秒连贯一次，也就是心跳。
这个工夫能够通过 dfs.heartbeat.interval 参数设置，也就是心跳工夫。
3）DataNode 通过心跳在 NameNode 注册汇报本人的状态，NameNode 通过心跳获取 DataNode 的状态和下达指令。
4）当 NameNode 长时间没有收到 DataNode 的心跳，就认为 DataNode 挂掉了。
这种心跳机制同样存在于 Yarn 中 ResourceManager 和 NodeManager 中。
这个就是 Hadoop 的 Master/Slave 架构，NameNode 和 ResourceManager 就是 Master，DataNode 和 NodeManager 就是 Slave。
2 NameNode 和 SecondaryNameNode 的工作机制
第一个问题，NameNode 元数据怎么保留的？
首先 NaomNode 的元数据须要放在内存中，因为咱们须要常常拜访 NameNode 节点获取元数据，若是放在磁盘中，那效率会非常低。
既然放在内存中，那必要要有一个机制保障内存数据的平安，因为内存中数据一旦断电就丢了，所以内存中的元数据也必须要落地到磁盘，这个就是 FstImage.
但这样还没有到高枕无忧的境地，内存中的元数据随时可能更新，这时是否要同步更新 FsImage 呢？如果咱们更新，必然会导致效率底下，如果咱们不更新，那内存中的元数据和 FsImage 就会不统一，一旦呈现 NameNode 节点断电之类的状况，就会呈现局部数据失落。
那么咱们引入这样一个记录文件 Edits，只有内存中的元数据减少或者更新，那么就同步把这个操作记录追加到 Edits，这样即使 NameNode 断电，咱们还能够依据 Edits 和 FsImage 来复原元数据。
新的问题又来了，内存中的元数据可是常常发生变化的，那一直的追加记录到 Edits 中，那必然会导致这个文件越来越大，那么将来咱们须要复原元数据时，须要破费的工夫也必然大大增加，影响咱们效率，所以咱们须要定期对 FsImage 和 Edits 进行合并。
好了，工作来了，定义把 FsImage 和 Edits 进行合并，那这个工作谁来做呢？NameNode 能够吗？当然能够，但这会导致 NameNode 工作过重，影响效率，那为了保障效率，就把这个工作交给另外一个人来做，那就是 Secondary NameNode。
从这里能够明确 Secondary NameNode 并不是 NameNode 的热备，当 NameNode 挂了的时候，它并不能代替 NameNode 工作，但它能够用帮忙复原 NameNode。
具体 NameNode 和 Secondary NameNode 的工作流程如下
阶段 1：
1）首次启动集群后，咱们须要对 NameNode 格式化，这时会创立 FsImage 和 Edits，这些文件就在 $HADOOP_HOME/data/name/current 下.
之后启动，间接加载 Edits 和 FsImage 到内存中。
2）Client 也就是客户端对元数据进行增删改的操作申请。
3）NameNode 先记录操作，更新日志，而后在内存中对元数据进行增删改的操作。
阶段 2：
SecondaryNameNode 执行合并的操作，叫 CheckPoint，这个操作有两个触发条件。
第一个，就是间隔时间到，默认是 1 小时，这个能够调整。
第二个，就是 SecondaryNameNode 会一分钟查看一次操作次数，当操作数达到设置的下限，就会触发。
1）首先 SecondaryNameNode 会询问 NameNode 是否须要执行 CheckPoint
2）拿到 NameNode 的返回后果，就开始申请执行 CheckPoint
3）NameNode 滚动更新正在的 Edits 日志，将滚动前的 Edits 和 FsImage 文件拷贝到 SecondaryNameNode 上。
4）SecondaryNameNode 将两个文件加载到内存进行合并，生成新的 fsImage.chkpoint，拷贝到 NameNode 上。
5）NameNode 将 fsimage.chkpoint 命名为 fsimage。
当然在有了 HA 后，也很少应用 SecondaryName 了。
3 平安模式
后面讲了，当 NameNode 启动后，首先是将 FsImage 和 Edits 文件退出内存，这个是为保障失去最新的元数据，这个其实也是合并，之后生成一个新的 FsImage 和一个空白的 Edits，而后启动 IPC Server 服务，监听 DataNode 的申请，在这个期间，NameNode 的文件系统对外界处于只读状态，也就是平安模式。
之后 DataNode 启动，在各个 DataNode 通过 NameNode 的 IPCServer 发送他们最新的块列表信息。
当达到 dfs.replication.min 设定的值，NameNode 会退出平安模式，这个参数设置的值就是最小正本条件，指的是文件系统中块满足的最小正本级别。