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HDFS的文件写入和读取过程
2019-02-12 00:18:19 】 浏览:45
Tags:HDFS 文件 写入 读取 过程

1、HDFS的文件写入过程

详细步骤解析:
1、 client发起文件上传请求,通过RPC与NameNode建立通讯,NameNode检查目标文件是否已存在,父目录是否存在,返回是否可以上传;
2、 client请求第一个block该传输到哪些DataNode服务器上;
3、 NameNode根据配置文件中指定的备份数量及机架感知原理进行文件分配,返回可用的DataNode的地址如:A,B,C;
注:Hadoop在设计时考虑到数据的安全与高效,数据文件默认在HDFS上存放三份,存储策略为本地一份,同机架内其它某一节点上一份,不同机架的某一节点上一份。
4、 client请求3台DataNode中的一台A上传数据(本质上是一个RPC调用,建立pipeline),A收到请求会继续调用B,然后B调用C,将整个pipeline建立完成,后逐级返回client;
5、 client开始往A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(默认64K),A收到一个packet就会传给B,B传给C;A每传一个packet会放入一个应答队列等待应答。
6、 数据被分割成一个个packet数据包在pipeline上依次传输,在pipeline反方向上,逐个发送ack(命令正确应答),最终由pipeline中第一个DataNode节点A将pipelineack发送给client;
7、 当一个block传输完成之后,client再次请求NameNode上传第二个block到服务器。
在这里插入图片描述

2、HDFS的文件读取过程

在这里插入图片描述

详细步骤解析
1、 Client向NameNode发起RPC请求,来确定请求文件block所在的位置;
2、 NameNode会视情况返回文件的部分或者全部block列表,对于每个block,NameNode 都会返回含有该 block 副本的 DataNode 地址; 这些返回的 DN 地址,会按照集群拓扑结构得出 DataNode 与客户端的距离,然后进行排序,排序两个规则:网络拓扑结构中距离 Client 近的排靠前;心跳机制中超时汇报的 DN 状态为 STALE,这样的排靠后;
3、 Client 选取排序靠前的 DataNode 来读取 block,如果客户端本身就是DataNode,那么将从本地直接获取数据(短路读取特性);
4、 底层上本质是建立 Socket Stream(FSDataInputStream),重复的调用父类 DataInputStream 的 read 方法,直到这个块上的数据读取完毕;
5、 当读完列表的 block 后,若文件读取还没有结束,客户端会继续向NameNode 获取下一批的 block 列表;
6、 读取完一个 block 都会进行 checksum 验证,如果读取 DataNode 时出现错误,客户端会通知 NameNode,然后再从下一个拥有该 block 副本的DataNode 继续读。
7、 read 方法是并行的读取 block 信息,不是一块一块的读取;NameNode 只是返回Client请求包含块的DataNode地址,并不是返回请求块的数据;
8、 最终读取来所有的 block 会合并成一个完整的最终文件。


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