Hadoop系列008-HDFS的数据流
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HDFS的数据流
1 HDFS写数据流程
1.1 剖析文件写入
1)客户端向namenode请求上传文件,namenode检查目标文件是否已存在,父目录是否存在。
2)namenode返回是否可以上传。
3)客户端请求第一个 block上传到哪几个datanode服务器上。
4)namenode返回3个datanode节点,分别为dn1、dn2、dn3。
5)客户端请求dn1上传数据,dn1收到请求会继续调用dn2,然后dn2调用dn3,将这个通信管道建立完成
6)dn1、dn2、dn3逐级应答客户端
7)客户端开始往dn1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,dn1收到一个packet就会传给dn2,dn2传给dn3;dn1每传一个packet会放入一个应答队列等待应答
8)当一个block传输完成之后,客户端再次请求namenode上传第二个block的服务器。(重复执行3-7步)
1.2 网络拓扑概念
在本地网络中,两个节点被称为“彼此近邻”是什么意思?在海量数据处理中,其主要限制因素是节点之间数据的传输速率——带宽很稀缺。这里的想法是将两个节点间的带宽作为距离的衡量标准。
节点距离:两个节点到达最近的共同祖先的距离总和。
例如,假设有数据中心d1机架r1中的节点n1。该节点可以表示为/d1/r1/n1。利用这种标记,这里给出四种距离描述。
Distance(/d1/r1/n1, /d1/r1/n1)=0(同一节点上的进程)
Distance(/d1/r1/n1, /d1/r1/n2)=2(同一机架上的不同节点)
Distance(/d1/r1/n1, /d1/r3/n2)=4(同一数据中心不同机架上的节点)
Distance(/d1/r1/n1, /d2/r4/n2)=6(不同数据中心的节点)
1.3 机架感知(副本节点选择)
1.3.1 官方地址
http://hadoop.apache.org/docs/r2.7.3/hadoop-project-dist/hadoop-common/RackAwareness.html
1.3.2 低版本Hadoop复本节点选择
- 第一个复本在client所处的节点上。如果客户端在集群外,随机选一个。
- 第二个复本和第一个复本位于不相同机架的随机节点上。
- 第三个复本和第二个复本位于相同机架,节点随机。
1.3.3 Hadoop2.7.2副本节点选择
- 第一个副本在client所处的节点上。如果客户端在集群外,随机选一个。
- 第二个副本和第一个副本位于相同机架,随机节点。
- 第三个副本位于不同机架,随机节点。
1.3.4 自定义机架感知
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(0)环境准备
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(a)数据节点的量
[rack1]:hadoop102、hadoop103
[rack2]:hadoop104、hadoop105
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(b)增加一个数据节点
(1)克隆一个节点
(2)启动新节点
(3)修改克隆的ip和主机名
(4)在hadoop102上ssh到新节点
(5)修改xsync.sh和xcall.sh文件
(6)修改hadoop102 slaves文件,再分发
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(1)创建类实现DNSToSwitchMapping接口
public class MyDNSToSwichMapping implements DNSToSwitchMapping { // 传递的是客户端的ip列表,返回机架感知的路径列表 public List<String> resolve(List<String> names) { ArrayList<String> lists = new ArrayList<String>(); if (names != null && names.size() > 0) { for (String name : names) { int ip = 0; // 获取ip地址 if (name.startsWith("hadoop")) { String no = name.substring(6); // hadoop102 ip = Integer.parseInt(no); } else if (name.startsWith("192")) { // 192.168.10.102 ip = Integer.parseInt(name.substring(name.lastIndexOf(".") + 1)); } // 定义机架 if (ip < 104) { lists.add("/rack1/" + ip); } else { lists.add("/rack2/" + ip); } } } // 把ip地址打印出来 try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("/home/atguigu/name.txt"); for (String name : lists) { fos.write((name + "\r\n").getBytes()); } fos.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return lists; } public void reloadCachedMappings() { } public void reloadCachedMappings(List<String> names) { } }
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(2)配置core-site.xml
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默认的:
<!-- Topology Configuration --> <property> <name>net.topology.node.switch.mapping.impl</name> <value>org.apache.hadoop.net.ScriptBasedMapping</value> </property>
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配置后的
<!-- Topology Configuration --> <property> <name>net.topology.node.switch.mapping.impl</name> <value>com.atguigu.hdfs.MyDNSToSwichMapping</value> </property>
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(3)分发core-site.xml
xsync /opt/module/hadoop-2.7.2/etc/hadoop/core-site.xml
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(4)编译程序,打成jar,分发到所有节点的hadoop的classpath下
cd /opt/module/hadoop-2.7.2/share/hadoop/common/lib xsync MyDNSSwitchToMapping.jar
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(5)重新启动集群
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(6)在名称节点hadoop103主机上查看名称
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(7)查看结果
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(1)在hadoop105节点上传文件到hdfs文件系统,查看复本存放位置
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(2)在hadoop102节点上传文件到hdfs文件系统,查看复本存放位置
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(3)结论
第一个副本在client所处的节点上。如果客户端在集群外,随机选一个。
第二个副本和第一个副本位于相同机架,随机节点。
第三个副本位于不同机架,随机节点。
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2 HDFS读数据流程
1)客户端向namenode请求下载文件,namenode通过查询元数据,找到文件块所在的datanode地址。
2)挑选一台datanode(就近原则,然后随机)服务器,请求读取数据。
3)datanode开始传输数据给客户端(从磁盘里面读取数据放入流,以packet为单位来做校验)。
4)客户端以packet为单位接收,先在本地缓存,然后写入目标文件。
3 一致性模型
3.1 debug调试如下代码
@Test
public void writeFile() throws Exception{
// 1 创建配置信息对象
Configuration configuration = new Configuration();
fs = FileSystem.get(configuration);
// 2 创建文件输出流
Path path = new Path("hdfs://hadoop102:8020/user/atguigu/hello.txt");
FSDataOutputStream fos = fs.create(path);
// 3 写数据
fos.write("hello".getBytes());
// fos.flush();
fos.hflush();
//
// fos.write("welcome to atguigu".getBytes());
// fos.hsync();
fos.close();
}
3.2 总结
- 写入数据时,如果希望数据被其他client立即可见,调用如下方法
- FsDataOutputStream.hflus(); //清理客户端缓冲区数据,被其他client立即可见
- FsDataOutputStream.hsync(); //清理客户端缓冲区数据,被其他client不能立即可见