当前位置： 首页 > news >正文

【Hadoop】分布式文件系统 HDFS

news 2025/9/15 15:07:49

目录

  • 一、介绍
  • 二、HDFS设计原理
    • 2.1 HDFS 架构
    • 2.2 数据复制
      • 复制的实现原理
  • 三、HDFS的特点
  • 四、图解HDFS存储原理
    • 1. 写过程
    • 2. 读过程
    • 3. HDFS故障类型和其检测方法
      • 故障类型和其检测方法
      • 读写故障的处理
      • DataNode 故障处理
      • 副本布局策略

一、介绍

HDFS （Hadoop Distributed File System）是 Hadoop 下的分布式文件系统，具有高容错、高吞吐量等特性，可以部署在低成本的硬件上。

二、HDFS设计原理

2.1 HDFS 架构

HDFS 遵循主/从架构，由单个 NameNode(NN) 和多个 DataNode(DN) 组成：

  • NameNode : 文件系统的管理节点，维护整个系统的元数据，包括文件目录树、文件/目录信息，以及每个文件对应的block列表等
  • DataNode：文件系统的数据节点，提供真实文件数据的存储服务。

在这里插入图片描述
注：

  • HDFS在存储时，以block的形式存储数据，默认大小为128M（2.x和3.x版本）
    • 如果文件超过128M，就会被切分为多个block存储
    • 如果文件不足128M，则只产生一个block（只占用实际大小的磁盘空间）

2.2 数据复制

为了保证容错性，HDFS 提供了数据复制机制。HDFS 将每一个文件存储为一系列block，每个块由多个副本来保证容错，块的大小和复制因子可以自行配置（默认情况下，块大小是 128M，默认复制因子是 3）
在这里插入图片描述

复制的实现原理

大型的 HDFS 实例在通常分布在多个机架的多台服务器上。在大多数情况下，同一机架中的服务器间的网络带宽大于不同机架中的服务器之间的带宽。因此 HDFS 采用机架感知副本放置策略，对于常见情况，当复制因子为 3 时，HDFS 的放置策略是：

  • 在写入程序位于 datanode 上时，就优先将写入文件的一个副本放置在该 datanode 上，否则放在随机 datanode 上
  • 之后在另一个远程机架上的任意一个节点上放置另一个副本
  • 并在该机架上的另一个节点上放置最后一个副本

此策略可以减少机架间的写入流量，从而提高写入性能。
在这里插入图片描述
注意：同一个 dataNode 上不允许有同一个块的多个副本

三、HDFS的特点

  • 优点
    • 通透性：即使有通过网络访问文件的操作，但在程序和用户看来就像是在访问本地磁盘
    • 高容错：多副本保证即使部分硬件损坏也不会导致全部数据的丢失
    • 性价比高：可以运行在大量的廉价机器上，节约成本
  • 缺点
    • 不适合低延时数据访问：数据延时无法支持“毫秒”级别的数据存储
    • 不适合小文件存储：主节点的内存是有限的，不论大小文件都会在主节点中保存元信息，存储大量小文件没有意义，违背HDFS的设计理念
    • 不支持文件并发写入和随机修改：一个文件同时只能有一个线程执行写操作。只支持文件追加，不支持数据的随机访问和修改

四、图解HDFS存储原理

以下图片引用自博客：翻译经典 HDFS 原理讲解漫画

1. 写过程

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2. 读过程

在这里插入图片描述

3. HDFS故障类型和其检测方法

故障类型和其检测方法

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

读写故障的处理

在这里插入图片描述

DataNode 故障处理

在这里插入图片描述

副本布局策略

在这里插入图片描述

相关文章：

【Hadoop】分布式文件系统 HDFS

目录 一、介绍二、HDFS设计原理2.1 HDFS 架构2.2 数据复制复制的实现原理 三、HDFS的特点四、图解HDFS存储原理1. 写过程2. 读过程3. HDFS故障类型和其检测方法故障类型和其检测方法读写故障的处理DataNode 故障处理副本布局策略 一、介绍 HDFS （Hadoop Distribute…...

编程日记 2023/12/4 9:26:57

【Python-随笔】使用Python实现屏幕截图

使用Python实现屏幕截图 环境配置 下载pyautogui包 pip install pyautogui -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/下载OpenCV包 pip install opencv-python -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/下载PyQT5包 pip install PyQt5 -i https://pypi.tuna.tsi…...

编程日记 2023/12/4 9:25:56

Sun Apr 16 00:00:00 CST 2023格式转换

Date date new Date(); log.info("当前时间为:{}",date); //yyyy-MM-dd HH:mm:ss SimpleDateFormat sdf new SimpleDateFormat(DateUtils.YYYY_MM_DD_HH_MM_SS); String dateTime s…...

编程日记 2023/12/4 9:24:55

使用mongodb实现简单的读写操作

本文适合初学者，特别是刚刚安装了mongodb数据库的朋友，或在atlas刚拿到免费集群的朋友。 拿到数据库，心情很激动，手痒难耐。特别想向数据库插入几条数据库试试。即使是深夜完成了安装，也忍不住想去完成这些操作。看到…...

编程日记 2023/12/4 9:23:54

C语言实现Cohen_Sutherland算法

前提简要： 算法简介： 编码算法是最早、最流行的线段裁剪算法，该算法采用区域检验的方法，能够快速有效地判断一条线段与裁剪窗口的位置关系，对完全接受或完全舍弃的线段无需求交，即可直接识别。 算法思想&…...

编程日记 2023/12/4 9:22:53

MySQL进阶_EXPLAIN重点字段解析

文章目录 第一节.准备1.1 版本信息1.2 准备 第二节.type2.1 system2.2 const2.3 eq_ref2.4 ref2.5 ref_or_null2.6 index_merge2.7 unique_subquery2.8 range2.9 index2.10 all 第三节. Extra3.1 No tables used3.2 No tables used3.3 Using where3.4 No matching min/max row3…...

编程日记 2023/12/4 9:19:50

视图层与模板层

视图层 1 视图函数 一个视图函数，简称视图，是一个简单的Python 函数，它接受Web请求并且返回Web响应。响应可以是一张网页的HTML内容，一个重定向，一个404错误，一个XML文档，或者一张图片. . . 是…...

编程日记 2023/12/4 9:17:48

MySQL数据库——触发器-案例（Insert类型、Update类型和Delete类型）

目录 表结构准备 插入数据触发器 代码 测试 修改数据触发器 代码 测试 删除数据触发器 代码 测试 通过触发器记录 tb_user 表的数据变更日志，将变更日志插入到日志表user_logs中，包含增加，修改，删除。 表结构准备 根据…...

编程日记 2023/12/4 9:16:47

快速创建桌面端(electron-egg)

介绍 | electron-egg electron-egg: 一个入门简单、跨平台、企业级桌面软件开发框架。 electron-egg是一个基于Electron和Egg.js的框架，可以用于快速构建跨平台的桌面应用程序。 1.兼容平台：electron-egg可以在Windows、MacOS和Linux等多个平台上运行…...

编程日记 2023/12/4 9:15:46

docker配置redis插件

docker配置redis插件 运行容器redis_6390 docker run -it \ --name redis_6390 \ --privileged \ -p 6390:6379 \ --network wn_docker_net \ --ip 172.18.12.19 \ --sysctl net.core.somaxconn1024 \ -e TIME_ZONE"Asia/Shanghai" -e TZ"Asia/Shanghai"…...

编程日记 2023/12/4 9:13:45

前端入口教程_web01

web标准 记得看！ html：表示整个页面 head： titile： body： 常用标签 1.标题标签 2.段落标签 3.换行标签 4.文本格式化标签 5. 和 标签 6.图像标签 相对路径–用来插自己本地的图片 #### 绝对路径–用来插网上找的图…...

编程日记 2023/12/4 9:12:44

Win7 SP1 x64 Google Chrome 字体模糊

1 打开 Google Chrome ，地址栏输入 chrome://version/ ，字体模糊。 2 Microsoft Update Catalog 搜索更新 kb2670838，下载，安装，重启电脑。 3 打开 Google Chrome，地址栏输入 chrome://version/ &#xff0…...

编程日记 2023/12/4 9:10:42

read()之后操作系统都干了什么

首先说明三个参数 file文件 buff从内存中开辟一段缓冲区用来接收读取的数据 size表示这个缓冲区的大小 有关file的参数： 状态：被打开 被关闭权限：可读可写最重要的是inode: 他包含了 文件的元数据(比如文件大小 文件类型 文件在访问前需要加…...

编程日记 2023/12/4 9:08:40

YoloV8改进策略：Swift Parameter-free Attention，无参注意力机制，超分模型的完美迁移

摘要 https://arxiv.org/pdf/2311.12770.pdf https://github.com/hongyuanyu/SPAN SPAN是一种超分网络模型。SPAN模型通过使用参数自由的注意力机制来提高SISR的性能。这种注意力机制能够增强重要信息并减少冗余，从而在图像超分辨率过程中提高图像质量。 具体来说，SPAN模…...

编程日记 2023/12/4 9:07:40

Python----练习：使用面向对象实现报名系统开发

第一步：分析哪些动作是由哪些实体发出的 学生提出报名 学生提供相关资料 学生缴费 机构收费 教师分配教室 班级增加学生信息 于是，在整个过程中，一共有四个实体：学生、机构、教师、班级！在现实中的一个具体的实…...

编程日记 2023/12/4 9:06:39

1.什么是html

1.什么是html什么是html？ 一.基础信息 英文名字：HyperText Markup Language 中文名字：超文本标记语言 简称：html 文件格式：.htm 或 .html 结尾 作用：描述网页的语言。通过各种各样的标签，组…...

编程日记 2023/12/4 9:05:38

GeoServer漏洞（CVE-2023-25157）

前半部分是sql注入一些语句的测试，后面是漏洞的复现和利用 Sql注入漏洞 1.登入mysql。 2.查看默认数据库 3.使用mysql数据库 4.查看表 1.查看user 表 2.写注入语句 创建数据库 时间注入语句 布尔注入语句 报错注入语句 Geoserver漏洞&#xff…...

编程日记 2023/12/4 9:01:35

一个完整的手工构建的cuda动态链接库工程 03记

1&#xff0c; 源代码 仅仅是加入了模板函数和对应的 .cuh文件&#xff0c;当前的目录结构如下&#xff1a; icmm/gpu/add.cu #include <stdio.h> #include <cuda_runtime.h>#include "inc/add.cuh"// different name in this level for different type…...

编程日记 2023/12/4 9:00:34

rdf-file：SM2加解密

一&#xff1a;SM2简介 SM2是中国密码学算法标准中的一种非对称加密算法&#xff08;包括公钥和私钥&#xff09;。SM2主要用于数字签名、密钥交换和加密解密等密码学。 生成秘钥&#xff1a;用于生成一对公钥和私钥。公钥&#xff1a;用于加密数据和验证数字签名。私钥&…...

编程日记 2023/12/4 8:55:30

harmonyOS学习笔记之@Styles装饰器与@Extend装饰器

Styles装饰器 定义组件重用样式 自定义样式函数使用装饰器 可以定义在组件内或全局,内部优先级>外部,内部不需要function,外部需要function 定义在组件内的styles可以通过this访问组件内部的常量和状态变量,可以在styles里通过事件来改变状态变量 弊端:只支持通用属性和通用…...

编程日记 2023/12/4 8:52:28

从WWDC看苹果产品发展的规律

WWDC 是苹果公司一年一度面向全球开发者的盛会&#xff0c;其主题演讲展现了苹果在产品设计、技术路线、用户体验和生态系统构建上的核心理念与演进脉络。我们借助 ChatGPT Deep Research 工具&#xff0c;对过去十年 WWDC 主题演讲内容进行了系统化分析&#xff0c;形成了这份…...

编程新知 2025/9/9 10:11:58

2.Vue编写一个app

1.src中重要的组成 1.1main.ts // 引入createApp用于创建应用 import { createApp } from "vue"; // 引用App根组件 import App from ./App.vue;createApp(App).mount(#app)1.2 App.vue 其中要写三种标签 <template> <!--html--> </template>…...

编程新知 2025/9/14 12:35:19

LLM基础1_语言模型如何处理文本

基于GitHub项目&#xff1a;https://github.com/datawhalechina/llms-from-scratch-cn 工具介绍 tiktoken&#xff1a;OpenAI开发的专业"分词器" torch&#xff1a;Facebook开发的强力计算引擎&#xff0c;相当于超级计算器 理解词嵌入&#xff1a;给词语画"…...

编程新知 2025/9/1 17:51:59

初学 pytest 记录

安装 pip install pytest用例可以是函数也可以是类中的方法 def test_func():print()class TestAdd: # def __init__(self): 在 pytest 中不可以使用__init__方法 # self.cc 12345 pytest.mark.api def test_str(self):res add(1, 2)assert res 12def test_int(self):r…...

编程新知 2025/9/9 10:09:57

AGain DB和倍数增益的关系

我在设置一款索尼CMOS芯片时&#xff0c;Again增益0db变化为6DB&#xff0c;画面的变化只有2倍DN的增益&#xff0c;比如10变为20。 这与dB和线性增益的关系以及传感器处理流程有关。以下是具体原因分析&#xff1a; 1. dB与线性增益的换算关系 6dB对应的理论线性增益应为&…...

编程新知 2025/7/8 0:38:36

Git常用命令完全指南：从入门到精通

Git常用命令完全指南&#xff1a;从入门到精通 一、基础配置命令 1. 用户信息配置 # 设置全局用户名 git config --global user.name "你的名字"# 设置全局邮箱 git config --global user.email "你的邮箱example.com"# 查看所有配置 git config --list…...

编程新知 2025/7/11 0:32:35

Java求职者面试指南：Spring、Spring Boot、Spring MVC与MyBatis技术解析

Java求职者面试指南&#xff1a;Spring、Spring Boot、Spring MVC与MyBatis技术解析 一、第一轮基础概念问题 1. Spring框架的核心容器是什么&#xff1f;它的作用是什么&#xff1f; Spring框架的核心容器是IoC&#xff08;控制反转&#xff09;容器。它的主要作用是管理对…...

编程新知 2025/7/17 8:16:30

GraphQL 实战篇：Apollo Client 配置与缓存

GraphQL 实战篇&#xff1a;Apollo Client 配置与缓存 上一篇&#xff1a;GraphQL 入门篇&#xff1a;基础查询语法 依旧和上一篇的笔记一样&#xff0c;主实操&#xff0c;没啥过多的细节讲解&#xff0c;代码具体在&#xff1a; https://github.com/GoldenaArcher/graphql…...

编程新知 2025/9/7 8:47:06

在Spring Boot中集成RabbitMQ的完整指南

前言 在现代微服务架构中&#xff0c;消息队列&#xff08;Message Queue&#xff09;是实现异步通信、解耦系统组件的重要工具。RabbitMQ 是一个流行的消息中间件&#xff0c;支持多种消息协议&#xff0c;具有高可靠性和可扩展性。 本博客将详细介绍如何在 Spring Boot 项目…...

编程新知 2025/7/27 20:49:33

标注工具核心架构分析——主窗口的图像显示

&#x1f3d7;️ 标注工具核心架构分析 &#x1f4cb; 系统概述 主要有两个核心类&#xff0c;采用经典的 Scene-View 架构模式&#xff1a; &#x1f3af; 核心类结构 1. AnnotationScene (QGraphicsScene子类) 主要负责标注场景的管理和交互 &#x1f527; 关键函数&…...

编程新知 2025/9/11 18:09:26