分布式文件系统学习
openharmony分布式文件系统原理
![openharmony分布式文件系统原理](https://img.taocdn.com/s3/m/fcda126eac02de80d4d8d15abe23482fb4da029e.png)
openharmony分布式文件系统原理OpenHarmony是华为公司开发的一款分布式操作系统,它的设计初衷是为了构建一个统一的、智能化的设备生态系统。
分布式文件系统是OpenHarmony中的一个重要组成部分,它负责管理分布式环境中的文件存储和访问。
本文将从分布式文件系统的原理出发,介绍OpenHarmony分布式文件系统的工作原理和特点。
一、OpenHarmony分布式文件系统的概述OpenHarmony分布式文件系统是一个分布式的、高性能的文件系统,它可以在多个节点之间共享和访问文件。
OpenHarmony分布式文件系统采用了分布式元数据管理和数据分片存储的方式,以提高系统的可扩展性和容错性。
它具有高性能、高可用性和高容错性的特点,可以满足大规模分布式环境中的文件存储需求。
二、OpenHarmony分布式文件系统的原理1. 分布式元数据管理OpenHarmony分布式文件系统使用分布式元数据管理的方式来管理文件的元数据信息。
每个节点都维护一份元数据信息,并通过协调机制来保证元数据的一致性。
当用户请求访问文件时,系统可以快速定位到文件的元数据,并获取文件的位置信息。
2. 数据分片存储OpenHarmony分布式文件系统将文件划分为多个数据块,并将这些数据块存储在不同的节点上。
每个节点负责管理一部分数据块,并提供数据的读写服务。
通过数据的分片存储,可以提高系统的并发性和容错性。
当某个节点发生故障时,系统可以自动将故障的节点上的数据块迁移到其他健康的节点上,以保证数据的可用性。
3. 数据一致性OpenHarmony分布式文件系统通过一致性协议来保证数据的一致性。
系统在写入数据时,会使用一致性协议来保证多个节点上的数据一致。
当用户请求读取数据时,系统会选择合适的节点来读取数据,并保证读取到的数据是最新的。
4. 数据访问控制OpenHarmony分布式文件系统支持灵活的数据访问控制机制。
系统可以根据用户的权限来控制对文件的访问。
使用分布式文件系统构建高可扩展性存储架构(二)
![使用分布式文件系统构建高可扩展性存储架构(二)](https://img.taocdn.com/s3/m/495c34206ad97f192279168884868762caaebbc0.png)
分布式文件系统是一种将数据分散存储在多个物理节点上的系统。
它通过将文件进行切块,并分散存储在多个节点上,以实现高可扩展性的存储架构。
本文将探讨分布式文件系统构建高可扩展性存储架构的方法和优势。
一、分布式文件系统的基本原理在传统的中心化文件系统中,文件存储在单个服务器上,对于大规模的数据存储和处理需求来说,这种架构很难满足高并发和大规模存储的要求。
而分布式文件系统通过将文件切块并分配到多个节点上进行存储,不仅可以提供更高的存储容量,还可以提供更高的性能和可靠性。
二、数据切块和冗余存储分布式文件系统将文件切分为较小的块,并将这些块分散存储在多个节点上。
这样做的好处在于,首先可以提高存储容量,可以根据需求动态地添加新节点,从而实现存储容量的无限扩展。
其次,将文件切块存储还可以提高系统的读写性能,因为多个节点可以同时进行读写操作,从而提高了存取速度。
同时,分布式文件系统还会对切块后的数据进行冗余存储,即将文件块复制到多个节点上。
这样做的好处在于,即使某个节点发生故障,系统仍然可以从其他节点上获取文件块,保证了数据的可靠性。
三、数据分发和负载均衡分布式文件系统会将文件块按照一定的规则分发到多个节点上进行存储,这样做的好处在于,可以实现数据的分布式存储和访问。
当用户请求某个文件时,系统可以根据文件块的位置信息,快速定位到存储该文件块的节点,从而提高了读取速度。
而对于写操作,分布式文件系统则会根据负载情况,动态地将文件块分配到相对空闲的节点上进行存储,从而实现了负载均衡,提高了系统的可扩展性。
四、数据一致性和故障容错在分布式存储系统中,数据一致性和故障容错是非常重要的。
分布式文件系统通过采用一致性协议,例如Paxos或Raft等,保证了多个节点之间的数据一致性。
当某个节点发生故障时,系统可以自动将该节点上的数据迁移到其他正常节点上,实现了故障容错,保证了数据的可靠性。
五、可扩展性和性能优势相比于传统的中心化存储架构,分布式文件系统具有更好的可扩展性和性能优势。
Hadoop分布式文件系统(HDFS)详解
![Hadoop分布式文件系统(HDFS)详解](https://img.taocdn.com/s3/m/a2e5522d580102020740be1e650e52ea5518ce64.png)
Hadoop分布式⽂件系统(HDFS)详解HDFS简介:当数据集的⼤⼩超过⼀台独⽴物理计算机的存储能⼒时,就有必要对它进⾏分区 (partition)并存储到若⼲台单独的计算机上。
管理⽹络中跨多台计算机存储的⽂件系统成为分布式⽂件系统 (Distributed filesystem)。
该系统架构于⽹络之上,势必会引⼊⽹络编程的复杂性,因此分布式⽂件系统⽐普通磁盘⽂件系统更为复杂。
HDFS是基于流数据模式访问和处理超⼤⽂件的需求⽽开发的,它可以运⾏于廉价的商⽤服务器上。
总的来说,可以将 HDFS的主要特点概括为以下⼏点:(1 )处理超⼤⽂件这⾥的超⼤⽂件通常是指数百 MB、甚⾄数百TB ⼤⼩的⽂件。
⽬前在实际应⽤中, HDFS已经能⽤来存储管理PB(PeteBytes)级的数据了。
在 Yahoo!,Hadoop 集群也已经扩展到了 4000个节点。
(2 )流式地访问数据HDFS的设计建⽴在更多地响应“⼀次写⼊,多次读取”任务的基础之上。
这意味着⼀个数据集⼀旦由数据源⽣成,就会被复制分发到不同的存储节点中,然后响应各种各样的数据分析任务请求。
在多数情况下,分析任务都会涉及数据集中的⼤部分数据,也就是说,对HDFS 来说,请求读取整个数据集要⽐读取⼀条记录更加⾼效。
(3 )运⾏于廉价的商⽤机器集群上Hadoop设计对硬件需求⽐较低,只须运⾏在廉价的商⽤硬件集群上,⽽⽆须昂贵的⾼可⽤性机器上。
廉价的商⽤机也就意味着⼤型集群中出现节点故障情况的概率⾮常⾼。
这就要求在设计 HDFS时要充分考虑数据的可靠性、安全性及⾼可⽤性。
正是由于以上的种种考虑,我们会发现现在的 HDFS在处理⼀些特定问题时不但没有优势,⽽且有⼀定的局限性,主要表现在以下⼏个⽅⾯。
(1 )不适合低延迟数据访问如果要处理⼀些⽤户要求时间⽐较短的低延迟应⽤请求,则 HDFS不适合。
HDFS 是为了处理⼤型数据集分析任务的,主要是为达到⾼的数据吞吐量⽽设计的,这就可能要求以⾼延迟作为代价。
HDFS学习总结
![HDFS学习总结](https://img.taocdn.com/s3/m/e8087d1f4531b90d6c85ec3a87c24028915f8570.png)
HDFS学习总结学习完Hadoop权威指南有⼀段时间了,现在再回顾和总结⼀下HDFS的知识点。
1、HDFS的设计HDFS是什么:HDFS即Hadoop分布式⽂件系统(Hadoop Distributed Filesystem),以流式数据访问模式来存储超⼤⽂件,运⾏于商⽤硬件集群上,是管理⽹络中跨多台计算机存储的⽂件系统。
HDFS不适合⽤在:要求低时间延迟数据访问的应⽤,存储⼤量的⼩⽂件,多⽤户写⼊,任意修改⽂件。
2、HDFS的概念HDFS数据块:HDFS上的⽂件被划分为块⼤⼩的多个分块,作为独⽴的存储单元,称为数据块,默认⼤⼩是64MB。
使⽤数据块的好处是:⼀个⽂件的⼤⼩可以⼤于⽹络中任意⼀个磁盘的容量。
⽂件的所有块不需要存储在同⼀个磁盘上,因此它们可以利⽤集群上的任意⼀个磁盘进⾏存储。
简化了存储⼦系统的设计,将存储⼦系统控制单元设置为块,可简化存储管理,同时元数据就不需要和块⼀同存储,⽤⼀个单独的系统就可以管理这些块的元数据。
数据块适合⽤于数据备份进⽽提供数据容错能⼒和提⾼可⽤性。
查看块信息HDFS的三个节点:Namenode,Datanode,Secondary NamenodeNamenode:HDFS的守护进程,⽤来管理⽂件系统的命名空间,负责记录⽂件是如何分割成数据块,以及这些数据块分别被存储到那些数据节点上,它的主要功能是对内存及IO进⾏集中管理。
Datanode:⽂件系统的⼯作节点,根据需要存储和检索数据块,并且定期向namenode发送他们所存储的块的列表。
Secondary Namenode:辅助后台程序,与NameNode进⾏通信,以便定期保存HDFS元数据的快照。
HDFS Federation(联邦HDFS):通过添加namenode实现扩展,其中每个namenode管理⽂件系统命名空间中的⼀部分。
每个namenode维护⼀个命名空间卷,包括命名空间的源数据和该命名空间下的⽂件的所有数据块的数据块池。
操作系统的分布式文件系统与存储
![操作系统的分布式文件系统与存储](https://img.taocdn.com/s3/m/795a319581eb6294dd88d0d233d4b14e85243edf.png)
操作系统的分布式文件系统与存储随着互联网的迅速发展和数据量的不断增加,传统的中心化文件系统和存储体系已经无法满足大规模数据处理和分布式计算的需求。
为了解决这个问题,分布式文件系统和存储应运而生。
本文将介绍什么是分布式文件系统和存储,它们的特点和优势,以及常见的几个应用案例。
一、分布式文件系统和存储的概念分布式文件系统是指由多台存储节点组成的文件系统,通过网络连接,将数据分布在不同的节点上进行存储和处理。
每个节点都可以独立地执行读写操作,并提供高可用性、可扩展性和容错能力。
分布式存储是指将海量数据分布在多个节点上进行存储和管理,实现数据的冗余备份和高性能访问。
它可以将数据并行地存储在多个节点上,并通过数据分片和副本机制来提供高可用性和容错性。
二、分布式文件系统和存储的特点和优势1. 可扩展性:分布式文件系统和存储可以根据需求动态地增加或减少存储节点,实现弹性扩容和收缩。
2. 高可用性:由于数据的冗余备份和节点的容错机制,当某个节点出现故障时,系统可以无缝地切换到其他可用节点,保证数据的可靠性和服务的连续性。
3. 高性能:通过并行处理和数据分片机制,分布式文件系统和存储可以实现高并发读写操作和快速数据访问。
4. 数据安全性:分布式文件系统和存储通过数据分片、加密传输和访问权限控制等手段,保护数据的安全性和隐私性。
5. 成本效益:相比于传统的中心化存储体系,分布式文件系统和存储具有更低的成本和更高的性价比。
三、分布式文件系统和存储的应用案例1. Hadoop分布式文件系统(HDFS):HDFS是Hadoop开源项目的核心组件,用于存储和处理大规模数据。
它通过将数据分布在多个节点上,并自动进行数据冗余备份,实现数据的高可用性和容错性。
2. Google文件系统(GFS):GFS是Google开发的分布式文件系统,用于存储和管理Google的海量数据。
它通过数据的分片、副本和容错机制,实现了高性能和可靠性。
分布式文件系统HDFSPPT课件
![分布式文件系统HDFSPPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/79d5992bcbaedd3383c4bb4cf7ec4afe04a1b1cc.png)
《大数据技术及应用》
信息科学与技术学院
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3.1 分布式文件系统
• 3.1.1 • 3.1.2
计算机集群结构 分布式文件系统的结构
《大数据技术及应用》
信息科学与技术学院
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3.1.1计算机集群结构
•分布式文件系统把文件分布存储到多个计算机节点上,成千上万的计算 机节点构成计算机集群 •与之前使用多个处理器和专用高级硬件的并行化处理装置不同的是,目 前的分布式文件系统所采用的计算机集群,都是由普通硬件构成的,这就 大大降低了硬件上的开销
客户端 文件名或数据块号 名称节点
(Client)
(NameNode)
数据块号、数据块位置
写数据 读数据
数据节点 (DataNode)
数据节点 (DataNode)
……
本地Linux文件系统
本地Linux文件系统
机架1
……
备份
数据节点
数据节点
(DataNode)
(DataNode)
……
本地Linux文件系统
Ø名称节点起来之后,HDFS中的更新操作会重新写到EditLog 文件中,因为FsImage文件一般都很大(GB级别的很常见), 如果所有的更新操作都往FsImage文件中添加,这样会导致系 统运行的十分缓慢,但是,如果往EditLog文件里面写就不会这 样,因为EditLog 要小很多。每次执行写操作之后,且在向客户 端发送成功代码之前,edits文件都需要同步更新。
《大数据技术及应用》
信息科学与技术学院
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3.4.3通信协议
• HDFS是一个部署在集群上的分布式文件系统,因此,很多 数据需要通过网络进行传输。 • 所有的HDFS通信协议都是构建在TCP/IP协议基础之上的。 • 客户端通过一个可配置的端口向名称节点主动发起TCP连 接,并使用客户端协议与名称节点进行交互。 • 名称节点和数据节点之间则使用数据节点协议进行交互。 • 客户端与数据节点的交互是通过RPC(Remote Procedure Call)来实现的。在设计上,名称节点不会主动发起RPC, 而是响应来自客户端和数据节点的RPC请求。
分布式文件系统实验报告
![分布式文件系统实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/014e7b525e0e7cd184254b35eefdc8d376ee14f5.png)
分布式文件系统实验报告引言:“分布式文件系统”这个概念最早在20世纪80年代被提出,并随着科技的发展得到了广泛应用。
它是一种能够分布式管理和存储大量文件的系统,可以提供高性能的数据访问和共享。
本实验报告旨在通过对分布式文件系统的设计和实验的描述,来展现其在解决数据存储和访问的问题上的优越性及应用价值。
1. 实验背景在当今信息时代,企业和组织需要存储和处理大量的数据,传统的集中式文件系统已经不能满足这种需求,因此分布式文件系统应运而生。
分布式文件系统能够将数据分散存储在多个节点上,不仅提高了存储容量和性能,还具备高可用性和容错性。
2. 实验目的本次实验的目的是设计和实现一个基于分布式存储的文件系统,通过模拟网络上不同节点之间的数据传输和共享,验证其在数据存储和访问方面的优势,并对其性能进行评估和分析。
3. 测试环境与实验步骤3.1 测试环境搭建通过搭建一组具有不同存储能力和计算资源的分布式节点,构建一个分布式文件系统的实验环境。
在每个节点上安装相应的软件,并进行配置和连接,确保节点之间可以相互通信和共享数据。
3.2 实验步骤3.2.1 文件分布和备份策略设计根据实验需求和数据分布情况,设计文件的分布和备份策略,确定文件在各节点之间的存储位置以及备份方式。
可以采用数据分块的方式,将一个文件分成多个块并分别存储在不同节点上,同时进行冗余备份,提高数据的可靠性和可用性。
3.2.2 数据读写和一致性协议实现设计和实现数据的读写操作以及分布式一致性协议,保证在多个节点之间进行数据访问时的数据一致性和正确性。
可以采用Paxos或Raft 等一致性算法来实现。
3.2.3 性能评估和分析通过模拟不同的负载情况和数据访问模式,对分布式文件系统进行性能评估和分析。
可以测量系统的吞吐量、延迟以及数据一致性的开销,比较不同的存储和访问策略对系统性能的影响。
4. 实验结果与讨论根据实验数据和结果,对分布式文件系统进行评估和分析。
大数据_hadoop_分布式文件系统
![大数据_hadoop_分布式文件系统](https://img.taocdn.com/s3/m/b708aae481c758f5f61f67ee.png)
2.HDFS
HDFS(Hadoop Distributed File System)是Hadoop项目 的核心子项目,是Hadoop主要应用的一个分布式文件系统。 注:HDFS只是Hadoop抽象文件系统的一个实例,还包括本地 文件系统、HFTP、S3等。
一、Hadoop文件系统
1.Hadoop文件系统
二、HDFS简介
1.HDFS
HDFS是基于流数据模式访问和处理超大文件的需求而开 发的,它可以运行于廉价的商用服务器上。
2.HDFS的主要特点:
(1)处理超大文件 实际应用中,HDFS已经用来存储PB级的数据了。 (2)流式的访问数据 运行在HDFS上的应用程序必须流式地访问他们的数据集。 HDFS的设计适合批量处理,而不是用户交互式的。重点是数 据吞吐量(通常分析任务都会涉及数据集的大部分数据不适合低延迟数据访问
HDFS是为了处理大型数据集分析任务,主要是为了达到 高的数据吞吐量而设计的,这就要求可能以高延迟为代价。 注:对于低延迟的访问需求,HBase是更好地选择。
(2)无法高效存储大量小文件 Hadoop中由namenode负责将文件系统中的元数据存储在 内存中,因此文件系统存储的文件总数受限于namenode的内 存容量。当存储大量的小文件时,会大大增加namenode的工 作压力,检索处理元数据所需的时间就会很长。
四、HDFS的基本操作
1.HDFS命令行操作
可以通过命令行接口和HDFS进行交互。
(1)下面以单机上运行Hadoop、执行单机伪分布为 例:
在单机伪分布中需要修改两个配置属性: ① 修改属性: 令 =hdfs://localhost/ 注:hadoop默认使用HDFS文件系统;在本机localhost运行 HDFS,其端口默认采用8020.
分布式文件系统的研究与优化
![分布式文件系统的研究与优化](https://img.taocdn.com/s3/m/33c3bc68657d27284b73f242336c1eb91a3733da.png)
分布式文件系统的研究与优化分布式文件系统(Distributed File System,简称DFS)是一种基于分布式计算机网络的文件系统,可以支持跨多个节点对文件进行存储和访问。
在大规模分布式系统中,DFS可以提供可靠性、可扩展性和灵活性等优势。
DFS的研究与优化主要围绕以下几个方面展开:1.数据一致性:DFS中的多个节点可能同时对同一个文件进行写入或修改操作,因此数据一致性是一个重要的问题。
研究者们提出了许多解决方案,如锁机制、乐观并发控制等。
优化的目标是在保证数据一致性的前提下,尽量减少对性能的影响。
2.数据分布和负载均衡:DFS中需要将文件划分成多个存储片段,并将这些片段分布到不同的节点上实现负载均衡。
研究者们通过动态调整文件片段的划分策略和节点的选择,以提高系统的整体性能。
3.容错和可靠性:由于DFS的节点数目较多,节点故障是不可避免的。
为了保证DFS的可靠性,研究者们提出了多种容错机制,如数据备份、局部修复等。
优化的目标是在保证可靠性的前提下,提高系统的容错性能。
4.性能优化:DFS的性能优化主要包括数据读取和写入的加速、网络带宽的利用、并行处理等。
研究者们通过改进算法、优化通信协议和提高硬件配置等方式,不断提高DFS的性能。
5.安全性和隐私保护:DFS可能存储着用户的敏感数据,保护用户数据的安全和隐私是一个重要的问题。
研究者们提出了许多安全和隐私保护的方法,如数据加密、访问控制等。
近年来,随着大数据的发展,DFS也面临着新的挑战和优化方向。
例如,如何处理海量数据的并发访问、如何提高系统的可扩展性和容量等。
为了应对这些挑战,研究者们提出了一些新的优化策略和算法,如分布式存储系统的分段管理和数据流水线等。
总之,分布式文件系统的研究与优化是一个复杂而且广泛的领域。
我们需要综合考虑数据一致性、性能、扩展性和安全性等因素,并通过优化算法、网络协议和硬件配置等手段来提高DFS的整体性能和可靠性。
分布式文件系统(DFS)的原理
![分布式文件系统(DFS)的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/1c69bb91bcd126fff6050b9c.png)
分布式文件系统(DFS)的原理
应用场景
随着BITC2H公司的网络中共享资源的增多, 有用户提出访问共享资源时,不容易记住其网络路 径,难于查找,资料重复等问题。
你作为公司的网络运维工程师,如何解决上述 问题呢?
学习目标
掌握DFS的基本功能 理解DFS命名空间及类型
共享文件系统当时面临现状
• 创建DFS链接, 每一个链接可以 指向网络中的一 个共享文件夹
采用DFS分布式文件系统的优点
• 使用DFS分布式文件系统,构建统一文件共享平台,改善 用户体验;
• 使用分布式存储,对其用DFS集中管理,来改善磁盘空间 不足的现状;
• 针对不同的共享文件夹配置文件夹配额,空间达到预警后 邮件通知管理员。
• 共享的文件增多,服务器磁盘空间不足; • 文件共享平台数量过多,用户体验差; • 共享平台过多,数据重复存储,造成资源浪费。
什么是分布式文件系统
• 分布式文件系统(Distributed File System,DFS):指系统管理员可以 将网络中分布在各处的共享文件夹,通过分布式文件系统链接组织到 一个目录的逻辑树中,从而使用户,在访问所有共享的时候,只要访问 DFS服务器就可以同时看到所有共享的一种方法.
• 服务器负载均衡,并提高可用性。
DFS常用术语
• 命名空间服务器:用 来承载DFS命名空间。 可以是成员服务器或 者域控制器。
• 命名空间:是共享文 件夹的虚拟视图,这 些共享文件夹可以位 于网络中的不同位置, 但展示给用户的仅仅 是目录树。
• 设置命名空ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 名称
DFS常用术语
• 命名空间根路径:是命名空间的起点。 • 文件夹:没有文件夹目标的文件夹将结构和层次结构添加
hadoop学习心得
![hadoop学习心得](https://img.taocdn.com/s3/m/8df47ccc85868762caaedd3383c4bb4cf7ecb783.png)
hadoop学习心得Hadoop是一个开源的分布式计算框架,用于处理大规模数据集的存储和分析。
在学习Hadoop的过程中,我深刻体味到了它的强大功能和灵便性。
以下是我对Hadoop学习的心得体味。
首先,Hadoop的核心组件包括Hadoop分布式文件系统(HDFS)和MapReduce计算模型。
HDFS是一个可靠性高、可扩展性好的分布式文件系统,它将大规模数据集分散存储在多个计算节点上,实现了数据的冗余备份和高效的并行读写。
MapReduce是一种编程模型,用于将大规模数据集分解为小的数据块,并在分布式计算集群上进行并行处理。
通过将计算任务分发到不同的计算节点上,MapReduce能够高效地处理大规模数据集。
其次,Hadoop生态系统提供了许多与Hadoop集成的工具和框架,如Hive、Pig、HBase和Spark等。
这些工具和框架扩展了Hadoop的功能,使得我们能够更方便地进行数据分析和处理。
例如,Hive是一个基于Hadoop的数据仓库基础设施,它提供了类似于SQL的查询语言,使得我们能够以简单的方式进行数据查询和分析。
Pig是一个用于数据分析的高级编程语言,它提供了一套简化的操作符,使得我们能够更轻松地进行数据转换和处理。
HBase是一个分布式的、可扩展的NoSQL数据库,它提供了高速的随机读写能力,适合于存储海量的结构化数据。
Spark是一个快速而通用的集群计算系统,它提供了丰富的API,支持多种编程语言,并能够在内存中高效地进行数据处理。
再次,通过实践和项目应用,我发现Hadoop在大数据处理方面具有许多优势。
首先,Hadoop能够处理海量的数据,能够轻松地处理TB级别甚至PB级别的数据集。
其次,Hadoop具有高可靠性和容错性。
由于数据存储在多个计算节点上,并且备份了多个副本,即使某个节点发生故障,数据仍然可靠地保留在其他节点上。
此外,Hadoop还具有高扩展性和高性能。
我们可以根据需求增加计算节点的数量,从而实现更高的计算能力和处理速度。
hdfs基本知识的总结
![hdfs基本知识的总结](https://img.taocdn.com/s3/m/50da2dc6846a561252d380eb6294dd88d1d23d7d.png)
hdfs基本知识的总结
HDFS是一种分布式文件系统,它可以在大规模的集群中存储和管理大文件。
以下是HDFS基本知识的总结:
1. HDFS的工作原理:HDFS将大文件分成多个块,并存储在不同的节点上,这些节点组成了一个集群。
HDFS使用主节点和工作节点协同工作,主节点负责管理文件系统的命名空间和块的复制,而工作节点负责存储和管理数据块。
2. HDFS的文件访问方式:HDFS支持顺序读写和随机读写。
顺序读写是指一次读或写整个文件,而随机读写是指读或写文件的特定区域。
3. HDFS的块大小:HDFS的块大小通常为128MB,这是因为HDFS 旨在处理大文件,而较大的块大小可以提高文件的处理效率。
4. HDFS的数据复制:HDFS将数据块复制到不同的节点上,以实现数据的冗余备份和高可用性。
默认情况下,HDFS会将每个数据块复制到3个节点上。
5. HDFS的目录结构:HDFS的目录结构类似于传统文件系统的目录结构,但是在HDFS中,每个目录都可以包含子目录和文件,并且可以通过命名空间进行管理。
6. HDFS的命令行工具:HDFS提供了一些命令行工具,例如hdfs dfs和hadoop fs,可以用于查看和管理HDFS中的文件和目录。
总之,HDFS是一种很有用的分布式文件系统,可以用于存储和管理大规模的数据。
熟悉HDFS的基本知识将有助于更好地使用它。
在C++中实现分布式文件系统和分布式存储
![在C++中实现分布式文件系统和分布式存储](https://img.taocdn.com/s3/m/ad05867386c24028915f804d2b160b4e767f819b.png)
在C++中实现分布式文件系统和分布式存储分布式文件系统和分布式存储是一种将数据存储在多个物理节点上的文件系统和存储系统,通过将数据分散存储在多个节点上,可以提高数据的可靠性、可用性和性能。
这种设计使得大规模数据的存储和访问更加高效,并且可以通过增加节点来扩展存储容量。
在C++中实现分布式文件系统和分布式存储,我们可以采用一些常见的技术和框架,如分布式文件系统(如Hadoop HDFS)和分布式存储(如Ceph)。
接下来,我们将介绍这两个技术的基本原理和如何在C++中实现。
1.分布式文件系统(Distributed File System,DFS)分布式文件系统是一种将文件和数据分散存储在多个节点上的文件系统。
其核心思想是将数据划分为多个块,并将这些块存储在不同的节点上。
为了保证数据的可靠性,每个块都会进行冗余备份,并且可以通过增加数据副本来进一步提高可靠性。
在C++中实现分布式文件系统,可以采用Hadoop HDFS作为底层框架。
Hadoop HDFS是一个分布式文件系统,用于存储大规模数据。
它由主节点(NameNode)和多个从节点(DataNode)组成。
主节点负责管理文件元数据(如文件目录信息、块位置等),而从节点负责存储实际的数据块。
在C++中实现一个简化版的HDFS,可以按照以下步骤进行:-定义文件块(Block)的数据结构,包括块ID、数据大小、数据存储位置等信息。
-实现主节点(NameNode)的功能,包括文件元数据的管理、块的分配和复制、数据节点的心跳检测等。
-实现从节点(DataNode)的功能,包括块的读写、块的复制和恢复、心跳上报等。
-实现客户端(Client)的功能,包括文件的创建、读写、删除等。
2.分布式存储分布式存储是一种将数据分散存储在多个节点上的存储系统。
其核心思想是将数据划分为多个分片,并将这些分片存储在不同的节点上。
为了提高可靠性和性能,每个分片都会进行冗余备份,并且可以通过增加数据分片和副本来扩展存储容量和性能。
分布式系统常用技术及案例分析
![分布式系统常用技术及案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/cab11f5758eef8c75fbfc77da26925c52dc5914c.png)
分布式系统常用技术及案例分析随着互联网和移动互联网的快速发展,分布式系统成为了大规模数据处理和高并发访问的重要技术手段。
分布式系统能够充分利用多台计算机的资源,实现数据存储和计算任务的分布式处理,提高系统的可靠性和扩展性。
本文将围绕分布式系统的常用技术和相关案例进行分析,希望能够为读者提供一些参考和启发。
首先,我们来介绍一些常用的分布式系统技术。
分布式文件系统是分布式系统的重要组成部分,它能够将文件存储在多台计算机上,并提供统一的文件访问接口。
Hadoop分布式文件系统(HDFS)就是一个典型的分布式文件系统,它采用了主从架构,将大文件分割成多个块存储在不同的计算节点上,实现了高可靠性和高吞吐量的文件存储和访问。
另外,分布式计算框架也是分布式系统中的关键技术之一。
MapReduce是一个经典的分布式计算框架,它能够将大规模的数据集分解成多个小任务,并在多台计算机上并行处理这些任务,最后将结果汇总起来。
通过MapReduce框架,用户可以方便地编写并行计算程序,实现大规模数据的分布式处理。
除了以上介绍的技术之外,分布式数据库、分布式消息队列、分布式缓存等技术也是分布式系统中常用的组件。
这些技术能够帮助系统实现数据的高可靠性存储、实时消息处理和高性能的数据访问。
在实际的系统设计和开发中,根据具体的业务需求和系统规模,可以选择合适的分布式技术来构建系统架构。
接下来,我们将通过一些实际案例来分析分布式系统的应用。
以电商行业为例,大型电商平台需要处理海量的用户数据和交易数据,这就需要构建高可靠性和高性能的分布式系统。
通过采用分布式文件系统存储用户数据和商品信息,采用分布式计算框架实现数据分析和推荐系统,再配合分布式缓存和消息队列实现实时交易处理,可以构建一个完善的分布式系统架构。
另外,互联网金融领域也是分布式系统的重要应用场景。
互联网金融平台需要处理大量的交易数据和用户行为数据,保障数据的安全性和一致性是至关重要的。
分布式文件系统的工作原理与应用场景
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分布式文件系统的工作原理与应用场景在计算机科学领域中,分布式系统是指由多台计算机组成的系统,这些计算机通过网络相互连接,共同完成任务。
而分布式文件系统则是在分布式系统中负责管理和存储文件数据的核心组件。
本文将介绍分布式文件系统的工作原理以及其在不同应用场景下的实际应用。
一、分布式文件系统的工作原理分布式文件系统旨在将大量的文件数据存储在多台计算机中,实现数据的高可靠性、高性能和高可扩展性。
它利用分布式文件系统的各个组件协同工作,实现文件的划分、分布和管理。
1. 数据划分与分布分布式文件系统将文件数据划分为多个小块,并将这些小块分散地存储在不同的计算机节点上,以实现文件数据的冗余备份和负载均衡。
具体的划分和分布策略可以根据系统的需求和设计原则来确定。
2. 元数据管理元数据是指描述文件的属性信息,如文件名、文件大小、文件存储位置等。
分布式文件系统通过集中管理元数据,实现对文件的查找、读写等操作。
常见的元数据管理方式包括集中式管理和分布式管理两种。
3. 数据一致性与可靠性由于分布式文件系统中的数据可能存在多个冗余备份,因此需要确保数据的一致性和可靠性。
这可以通过副本机制、数据校验和错误恢复等技术手段来实现。
4. 数据访问与传输分布式文件系统支持并发的数据访问,并且可以通过网络进行数据传输。
它可以根据用户请求将需要的文件数据从存储节点传输到计算节点,并提供合适的接口供用户进行读写操作。
二、分布式文件系统的应用场景1. 大规模数据存储与处理随着数据的爆炸式增长,传统的单机文件系统已经无法满足大规模数据存储和处理的需求。
而分布式文件系统可以横向扩展,将数据分散存储在多个计算机节点上,实现高性能和高可靠性的数据存储与处理。
2. 分布式计算与分析在分布式计算和分析领域,分布式文件系统被广泛应用。
通过将计算任务和数据分布在不同的计算机节点上,可以实现并行计算和分布式数据处理,提高计算性能和数据处理效率。
3. 多媒体内容存储与共享分布式文件系统可以提供高带宽和低延迟的数据访问,适用于多媒体内容的存储和共享。
hdfs习题答案
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hdfs习题答案
HDFS习题答案
HDFS(Hadoop分布式文件系统)是一种用于存储大规模数据的分布式文件系统,它是Hadoop生态系统的核心组件之一。
对于学习Hadoop和HDFS的人来说,练习习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以加深对HDFS的理解和掌握。
下面是一些常见的HDFS习题及其答案:
1. 什么是HDFS?
HDFS是Hadoop分布式文件系统的缩写,是Hadoop生态系统中用于存储大规模数据的分布式文件系统。
2. HDFS的主要特点是什么?
HDFS的主要特点包括高容错性、高吞吐量、适合大数据存储和处理等。
3. HDFS的架构是什么样的?
HDFS的架构包括一个NameNode和多个DataNode,NameNode负责管理文件系统的命名空间和访问控制,DataNode负责存储实际的数据块。
4. HDFS的数据复制策略是怎样的?
HDFS采用数据复制的方式来保证数据的可靠性和容错性,通常默认情况下会将数据复制3份。
5. 如何在HDFS中上传和下载文件?
可以使用hadoop fs -put命令将文件上传到HDFS中,使用hadoop fs -get命令将文件从HDFS中下载到本地文件系统。
6. HDFS中的文件是如何存储的?
HDFS将文件分割成固定大小的数据块,然后将数据块分布存储在不同的DataNode上。
以上是一些常见的HDFS习题及其答案,通过练习这些习题可以帮助大家更好地理解和掌握HDFS的相关知识。
希望大家在学习HDFS的过程中能够有所收获,加油!。
Hadoop基础入门指南
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Hadoop基础入门指南Hadoop是一个基于Java的开源分布式计算平台,能够处理大规模数据存储和处理任务。
它是处理大数据的一种解决方案,被广泛应用于各种领域,例如金融、医疗、社交媒体等。
本文将介绍Hadoop的基础知识,帮助初学者快速入门。
一、Hadoop的三大模块Hadoop有三个核心模块,分别是HDFS(Hadoop分布式文件系统)、MapReduce、和YARN。
1. HDFS(Hadoop分布式文件系统)HDFS是Hadoop的存储模块,它可以存储大量的数据,并在多台机器之间进行分布式存储和数据备份。
HDFS将文件切割成固定大小的块,并复制多份副本,存储在不同的服务器上。
如果某个服务器宕机,数据仍然可以从其他服务器中获取,保障数据的安全。
2. MapReduceMapReduce是Hadoop的计算模块,它可以对存储在HDFS上的大量数据进行分布式处理。
MapReduce模型将大数据集划分成小数据块,并行处理这些小数据块,最后将结果归并。
MapReduce模型包含两个阶段:Map阶段和Reduce阶段。
Map阶段:将输入的大数据集划分成小数据块,并将每个数据块分配给不同的Map任务处理。
每个Map任务对数据块进行处理,并生成键值对,输出给Reduce任务。
Reduce阶段:对每个键值对进行归并排序,并将具有相同键的一组值传递给Reduce任务,进行汇总和计算。
3. YARNYARN是Hadoop的资源管理器,它负责分配和管理Hadoop集群中的计算资源。
YARN包含两个关键组件:ResourceManager和NodeManager。
ResourceManager:管理整个集群的资源,包括内存、CPU等。
NodeManager:运行在每个计算节点上,负责监控本地计算资源使用情况,并与ResourceManager通信以请求或释放资源。
二、Hadoop的安装与配置在开始使用Hadoop之前,需要进行安装和配置。
分布式文件系统 原理
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分布式文件系统原理哎呀,说起分布式文件系统,这玩意儿可真是个让人又爱又恨的家伙。
你瞧,就像咱们平时用的电脑,硬盘里存着一大堆文件,有时候找个文件都得翻半天。
但是,如果把这些文件分散到好多台电脑上,那不就像把鸡蛋放在不同的篮子里,安全多了嘛。
记得有一次,我去了一个朋友家,他那台电脑真是个老古董,硬盘小得可怜。
他跟我说,他把所有的照片啊、文档啊都存到一个叫“云”的地方去了。
我当时就想,这玩意儿靠谱吗?结果他给我演示了一下,嘿,还真不错,不管在哪儿,只要有网,就能把文件拿出来用。
分布式文件系统,其实就跟这个“云”差不多,就是把文件分散存储在不同的电脑上。
这样,一台电脑挂了,别的电脑还能接着干活,文件也不会丢。
这就好比你把家里的钥匙藏在不同的地方,就算丢了一把,也还能进家门。
咱们来聊聊具体是咋回事吧。
比如说,你有个大文件,比如一部电影,你想把它存到分布式文件系统里。
这个系统就会像切蛋糕一样,把文件切成一小块一小块的,然后分到不同的电脑上去。
这样,每个电脑都只存一小部分,不会太占地方,而且还能提高存取速度。
但是,这玩意儿也不是没有缺点。
你得保证所有的电脑都能正常工作,不然文件就可能找不回来了。
就像你把钥匙藏在花盆里,结果花盆被人搬走了,那你可就惨了。
有一次,我在网上看到一个新闻,说是有个公司用分布式文件系统存数据,结果有台电脑坏了,数据找不回来,公司差点儿就倒闭了。
这事儿给我的印象特别深刻,让我意识到,虽然分布式文件系统听起来很高大上,但用起来也得小心。
不过,话说回来,这玩意儿的好处还是挺多的。
比如,你可以随时随地访问你的文件,不用担心电脑坏了文件就没了。
而且,它还能自动备份,就像你把钥匙藏在好几个地方一样,安全多了。
总之,分布式文件系统就像是一个超级大的储物柜,把文件分散到各个角落,既方便又安全。
虽然有时候会有点小麻烦,但只要管理得当,它绝对是个好东西。
就像我朋友的“云”存储一样,虽然开始我有点怀疑,但用起来确实方便,我现在也成了它的忠实粉丝了。
分布式文件系统的实现及其应用
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分布式文件系统的实现及其应用一、前言随着互联网的发展,存储和管理海量的数据变得越来越复杂。
传统文件系统在存储和管理大规模数据时面临许多挑战。
因此,分布式文件系统得到了越来越广泛的应用。
分布式文件系统是一种可以在多台计算机上安全地访问和存储文件的系统。
在本文中,我们将讨论分布式文件系统的实现和应用。
二、分布式文件系统的理论基础分布式文件系统是一种分布式计算环境下的文件系统,它的设计基于分布式存储和分布式访问机制。
分布式文件系统可以通过多台计算机之间的共享文件来实现高效的存储和访问,其实现的关键技术是数据分布和数据共享。
数据分布是将分布式文件系统中的数据存储在多个计算机之间的一种方法。
在数据分布中,每个计算机存储系统的一部分数据或文件,然后通过网络共享这些数据或文件。
这样,整个文件系统中的数据可以分布在不同的计算机上,从而提高了存储和访问的效率和可靠性。
数据共享是分布式文件系统的另一个关键技术。
在数据共享中,多台计算机可以通过网络共享同一个文件或数据。
这样,可以对文件或数据进行更好的协作和管理。
三、分布式文件系统的实现分布式文件系统的实现通常包括以下几个方面:1.文件系统架构通常情况下,分布式文件系统是由多个分布式服务器组成的,每个服务器都负责文件系统中的一部分数据。
为了支持文件系统的高可用性和可扩展性,分布式文件系统通常采用主从备份或冗余数据备份机制。
主从备份机制是指在多个服务器之间维护一个主节点和多个从节点的关系,主节点负责数据的写入和读取,从节点则负责备份主节点的数据。
冗余数据备份机制则是在多个服务器之间复制数据,以保证即使某个服务器出现故障,数据仍然可以得到恢复。
2.数据分区和负载均衡数据分区是指将分布式文件系统中的数据划分为多个部分,并将每个部分分配给一个或多个服务器。
数据分区的目的是在分布式环境下实现数据的快速访问和高可用性。
负载均衡机制能够确保每台服务器的负载分布均衡,并且能够动态地将工作负载从繁重的服务器转移到负载较轻的服务器上。
分布式文件系统名词解释
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分布式文件系统名词解释1. 嘿,分布式文件系统啊,就像是一个超级大的文件仓库!比如说,你可以把它想象成一个巨大的图书馆,里面有各种各样的书籍,也就是文件啦,然后大家都可以从这个图书馆里找到自己需要的东西。
哇塞,是不是很神奇?2. 听好了哈,分布式文件系统就如同是一个文件的魔法盒子!举个例子呀,就像你有一堆宝贝要存放,这个魔法盒子能帮你把它们分类放好,而且还能让好多人同时来取自己想要的宝贝呢,厉害吧?3. 哎呀呀,分布式文件系统不就是个超级文件管理者嘛!好比一个大型超市,货物琳琅满目,也就是那些文件啦,大家都能在里面找到自己想要的那份“商品”。
是不是很有意思呀?4. 嘿呀,分布式文件系统就好像是一个文件的大家庭!比如说,就像是一个班级,每个同学就是一个文件,大家在一起和谐共处,互相分享呢,这多棒呀!5. 哇哦,分布式文件系统简直就是文件的乐园呀!想想看,就像一个游乐场,各种好玩的文件都在里面,等待着人们去探索和发现,多刺激!6. 哎哟喂,分布式文件系统不就是让文件有了个安稳的家嘛!好比是一个温馨的小区,文件们都住得舒舒服服的,人们也能轻松找到它们,这多好啊!7. 嘿,分布式文件系统就像是给文件装上了翅膀!举个例子呀,就像快递员能把包裹快速送到你手里一样,这个系统能让文件快速飞到需要它们的地方,多牛呀!8. 哎呀,分布式文件系统不就是个神奇的文件世界嘛!比如说像一个神秘的岛屿,上面藏着各种各样的文件宝藏,等着人们去挖掘呢,你不想去看看吗?9. 哇塞,分布式文件系统简直就是文件的宇宙呀!想想看,就像宇宙中有无数的星球,这里也有无数的文件呢,这得多浩瀚呀!10. 嘿哟,分布式文件系统就是让文件变得超级有趣的玩意儿!好比是一场精彩的魔术表演,把文件变来变去,让人惊叹不已,是不是很厉害呢!我觉得分布式文件系统真的是很了不起的发明呀,它让文件的管理和使用变得如此方便和有趣,真的太棒啦!。
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分布式基础学习所谓分布式,在这里,很狭义的指代以 Google 的三驾马车,GFS、Map/Reduce、BigTable 为框架核心的分布 式存储和计算系统。
通常如我一样初学的人,会以 Google 这几份经典的论文作为开端的。
它们勾勒出了分布式存 储和计算的一个基本蓝图,已可窥见其几分风韵,但终究还是由于缺少一些实现的代码和示例,色彩有些斑驳,缺 少了点感性。
幸好我们还有 Open Source,还有 Hadoop。
Hadoop 是一个基于 Java 实现的,开源的,分布式 存储和计算的项目。
作为这个领域最富盛名的开源项目之一,它的使用者也是大牌如云,包括了 Yahoo,Amazon, Facebook 等等(好吧,还可能有校内,不过这真的没啥分量...)。
Hadoop 本身,实现的是分布式的文件系统 HDFS,和分布式的计算(Map/Reduce)框架,此外,它还不是一个人在战斗,Hadoop 包含一系列扩展项目, 包括了分布式文件数据库 HBase(对应 Google 的 BigTable),分布式协同服务 ZooKeeper(对应 Google 的 Chubby),等等。
如此,一个看上去不错的黄金搭档浮出水面,Google 的论文 + Hadoop 的实现,顺着论文的框架看具体的实现, 用实现来进一步理解论文的逻辑,看上去至少很美。
网上有很多前辈们,做过 Hadoop 相关的源码剖析工作,我关 注最多的是这里,目前博主已经完成了 HDFS 的剖析工作,Map/Reduce 的剖析正火热进行中,更新频率之高, 剖析之详尽,都是难得一见的,所以,走过路过一定不要错过了。
此外,还有很多 Hadoop 的关注者和使用者贴过 相关的文章, 比如: 这里,这里。
也可以去 Hadoop 的中文站点(不知是民间还是官方...) ,搜罗一些学习资料。
。
我个人从上述资料中受益匪浅,而我自己要做的整理,与原始的源码剖析有些不同,不是依照实现的模块,而是基 于论文的脉络和实现这样系统的基本脉络来进行的,也算,从另一个角度给出一些东西吧。
鉴于个人对于分布式系 统的理解非常的浅薄,缺少足够的实践经验,深入的问题就不班门弄斧了,仅做梳理和解析,大牛至此,可绕路而 行了。
一. 分布式文件系统分布式文件系统,在整个分布式系统体系中处于最低层最基础的地位,存储嘛,没了数据,再好的计算平台,再完 善的数据库系统,都成了无水之舟了。
那么,什么是分布式文件系统,顾名思义,就是分布式 文件系统 分布式+文件系统 分布式 文件系统。
它包含 这两个方面的内涵,从文件系统的客户使用的角度来看,它就是一个标准的文件系统,提供了一系列 API,由此进 行文件或目录的创建、移动、删除,以及对文件的读写等操作。
从内部实现来看,分布式的系统则不再和普通文件 系统一样负责管理本地磁盘, 它的文件内容和目录结构都不是存储在本地磁盘上, 而是通过网络传输到远端系统上。
并且,同一个文件存储不只是在一台机器上,而是在一簇机器上分布式存储,协同提供服务,正所谓分布式。
因此,考量一个分布式文件系统的实现,其实不妨可以从这两方面来分别剖析,而后合二为一。
首先,看它如何去 实现文件系统所需的基本增删改查的功能。
然后,看它如何考虑分布式系统的特点,提供更好的容错性,负载平衡, 等等之类的。
这二者合二为一,就明白了一个分布式文件系统,整体的实现模式。
I. 术语对照说任何东西,都需要统一一下语言先,不然明明说的一个意思,却容易被理解到另一个地方去。
Hadoop 的分布式 文件系统 HDFS,基本是按照 Google 论文中的 GFS 的架构来实现的。
但是,HDFS 为了彰显其不走寻常路的本 性,其中的大量术语,都与 GFS 截然不同。
明明都是一个枝上长的土豆,它偏偏就要叫山药蛋,弄得水火不容的, 苦了我们看客。
秉承老好人,谁也不得罪的方针,文中,既不采用 GFS 的叫法,也不采用 Hadoop 的称谓,而是 另辟蹊径,自立门户,搞一套自己的中文翻译,为了避免不必要的痛楚,特此先来一帖术语对照表,要不懂查一查, 包治百病。
文中所用翻译 主控服务器HDFS 中的术语 NameNodeGFS 中的术语 Master术语解释 整个文件系统的大脑,它1提供整个文件系统的目 录信息,并且管理各个数 据服务器。
分布式文件系统中的每 一个文件,都被切分成若 干个数据块,每一个数据 块都被存储在不同的服 务器上,此服务器称之为 数据服务器。
每个文件都会被切分成 若干个块,每一块都有连 续的一段文件内容,是存 储的基恩单位,在这里统 一称做数据块。
客户端写文件的时候,不 是一个字节一个字节写 入文件系统的,而是累计 到一定数量后,往文件系 统中写入一次,每发送一 次的数据,都称为一个数 据包。
在每一个数据包中,都会 将数据切成更小的块,每 一个块配上一个奇偶校 验码,这样的块,就是传 输块。
备用的主控服务器,在身 后默默的拉取着主控服 务器 的日志,等待主控 服务器牺牲后被扶正。
数据服务器DataNodeChunk Server数据块BlockChunk数据包Packet无传输块Chunk无备份主控服务器SecondaryNameNode 无*注:本文采用的 Hadoop 是 0.19.0 版本。
注II. 基本架构1. 服务器介绍 与单机的文件系统不同,分布式文件系统不是将这些数据放在一块磁盘上,由上层操作系统来管理。
而是存放在一 个服务器集群上,由集群中的服务器,各尽其责,通力合作,提供整个文件系统的服务。
其中重要的服务器包括: 主控服务器(Master/NameNode),数据服务器 数据服务器(ChunkServer/DataNode),和客户服务器 客户服务器。
HDFS 和 GFS 主控服务器 数据服务器 客户服务器 都是按照这个架构模式搭建的。
个人觉得,其中设计的最核心内容是:文件的目录结构独立存储在一个主控服务器 文件的目录结构独立存储在一个主控服务器 上,而具体文件数据,拆分成若干块,冗余的存放在不同的数据服务器上。
而具体文件数据,拆分成若干块, 冗余的存放在不同的数据服务器上。
存储目录结构的主控服务器,在 GFS 中称为 Master,在 HDFS 中称为 NameNode。
这两个名字,叫得都有各 自的理由,是瞎子摸象各表一面。
Master 是之于数据服务器来叫的,它做为数据服务器的领导同志存在,管理各 个数据服务器,收集它们的信息,了解所有数据服务器的生存现状,然后给它们分配任务,指挥它们齐心协力为系2统服务;而 NameNode 是针对客户端来叫的,对于客户端而言,主控服务器上放着所有的文件目录信息,要找一 个文件,必须问问它,由此而的此名。
主控服务器在整个集群中,同时提供服务的只存在一个,如果它不幸牺牲的话,会有后备军立刻前赴后继的跟上, 但,同一时刻,需要保持一山不容二虎的态势。
这种设计策略,避免了多台服务器间即时同步数据的代价,而同时, 它也使得主控服务器很可能成为整个架构的瓶颈所在。
因此,尽量为主控服务器减负,不然它做太多的事情,就自 因此,尽量为主控服务器减负,不然它做太多的事情, 因此 然而然的晋升成了一个分布式文件系统的设计要求。
然而然的晋升成了一个分布式文件系统的设计要求 每一个文件的具体数据,被切分成若干个数据块,冗余的存放在数据服务器。
通常的配置,每一个数据块的大小为 64M,在三个数据服务器上冗余存放(这个 64M,不是随便得来的,而是经过反复实践得到的。
因为如果太大, 容易造成热点的堆叠,大量的操作集中在一台数据服务器上,而如果太小的话,附加的控制信息传输成本,又太高 了。
因此没有比较特定的业务需求,可以考虑维持此配置...)。
数据服务器是典型的四肢发达头脑简单的苦力,其 其 主要的工作模式就是定期向主控服务器汇报其状况,然后等待并处理命令,更快更安全的存放好数据 主要的工作模式就是定期向主控服务器汇报其状况,然后等待并处理命令,更快更安全的存放好数据。
此外,整个分布式文件系统还有一个重要角色是客户端 客户端。
它不和主控服务和数据服务一样,在一个独立的进程中提 客户端 供服务,它只是以一个类库(包)的模式存在,为用户提供了文件读写、目录操作等 APIs。
当用户需要使用分布 它只是以一个类库( 它只是以一个类库 的模式存在,为用户提供了文件读写、 式文件系统进行文件读写的时候, 把客户端相关包给配置上, 就可以通过它来享受分布式文件系统提供的服务了。
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2. 数据分布 一个文件系统中,最重要的数据,其实就是整个文件系统的目录结构和具体每个文件的数据。
具体的文件数据被切 分成数据块,存放在数据服务器上。
每一个文件数据块,在数据服务器上都表征为出双入队的一对文件(这是普通 的 Linux 文件),一个是数据文件,一个是附加信息的元文件,在这里,不妨把这对文件简称为数据块文件 数据块文件。
数据 数据块文件 块文件存放在数据目录 数据目录下,它有一个名为 current 的根目录,然后里面有若干个数据块文件和从 dir0-dir63 的最 数据目录 多 64 个的子目录,子目录内部结构等同于 current 目录,依次类推(更详细的描述,参见这里)。
个人觉得,这 样的架构,有利于控制同一目录下文件的数量,加快检索速度。
这是磁盘上的物理结构, 与之对应的, 是内存中的数据结构, 用以表征这样的磁盘结构, 方便读写操作的进行。
Block 类用于表示数据块,而 FSDataset 类是数据服务器管理文件块的数据结构,其中,FSDataset.FSDir 对应着数 据块文件和目录,FSDataset.FSVolume 对应着一个数据目录,FSDataset.FSVolumeSet 是 FSVolume 的集合,每一个 FSDataset 有一个 FSVolumeSet。
多个数据目录,可以放在不同的磁盘上,这样有利于加快磁 盘操作的速度。
相关的类图,可以参看这里 。
此外,与 FSVolume 对应的,还有一个数据结构,就是 DataStorage,它是 Storage 的子类,提供了升级、 回滚等支持。
但与 FSVolume 不一样,它不需要了解数据块文件的具体内容,它只知道有这么一堆文件放这里,会 有不同版本的升级需求, 它会处理怎么把它们升级回滚之类的业务 (关于 Storage, 可以参见这里) 而 FSVolume 。
提供的接口,都基本上是和 Block 相关的。
相比数据服务器,主控服务器的数据量不大,但逻辑更为复杂。
主控服务器主要有三类数据:文件系统的目录结构 文件系统的目录结构 数据,各个文件的分块信息 数据块的位置信息 数据 各个文件的分块信息,数据块的位置信息 各个文件的分块信息 数据块的位置信息(就数据块放置在哪些数据服务器上...)。