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内容概要:本文详细介绍了Hadoop分布式文件系统(HDFS)的核心特性及其在普通硬件设备上的高效运用。HDFS旨在支持大规模分布式存储环境,在面对海量数据和高频硬件故障方面表现出强大的适应性和容错能力。文中特别强调HDFS的独特优势如流式数据访问、高吞吐性能以及专用于大容量数据集的应用场景特点。同时探讨了其基本概念,其中包括块(Block)划分标准及作用、元数据与数据节点的分工协作机制,还有基于客户端视角的工作流程说明。最后列举了一些常用的管理和维护命令,帮助用户熟悉HDFS的具体操作。 适用人群:从事大数据分析及相关领域的技术人员,特别是对Hadoop生态感兴趣的软件开发者和技术爱好者。 使用场景及目标:为企业和个人搭建高效稳定的分布式文件存储平台提供理论依据和技术指导;辅助开发者深入理解和灵活掌握HDFS的各项核心技术要点。 其他说明:文章通过实际案例展示了HDFS在多节点协同工作状态下处理大数据的能力,强调了配置参数对于提升系统表现的重要意义。此外,还提到了一些常见的运维技巧以供参考。
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第 2 章 HDFS 文件系统
HDFS 分布式文件系统,全称为 Hadoop Distributed File System。(有时简称为 DFS)HDFS
开始是为开源的 apache 项目 nutch 的基础结构而创建,HDFS 是 hadoop 项目的一部分,也是
本章的重点。接下来我们将看看 Hadoop 如何与文件系统集成。
2.1 HDFS 简介
HDFS分布式文件系统是一个设计为用在普
通硬件设备上的分布式文件系统。它与现有
的分布式文件系统有很多近似的地方,但又
和这些文件系统有很明显的不同。HDFS是高
容错的,设计为部署在廉价硬件上的。HDFS对应用程序的数据提供高吞吐量,而
且适用于那些大数据集应用程序。HDFS开放了一些POSIX的必须接口,容许流式
访问文件系统的数据。
2.1.1 HDFS 特点
➢ 流式的数据访问
运行在 HDFS 之上的应用程序必须流式地访问它们的数据集,它不是典型的运行在常规的
文件系统之上的常规程序。HDFS 是设计成适合批量处理的,而不是用户交互式的。重点是
在数据吞吐量,而不是数据访问的反应时间,POSIX 强制的很多硬性需求对很多应用不是
必须的,去掉 POSIX 的很多关键地方的语义以获得更好的数据吞吐率。
➢ 硬件故障
硬件故障是常态,而不是异常。整个 HDFS 系统将由数百或数千个存储着文件数据片断
的服务器组成。实际上它里面有非常巨大的组成部分,每一个组成部分都会频繁地出现故障,
这就意味着 HDFS 里的一些组成部分是总是失效的,因此,故障的检测和自动快速恢复是
HDFS 一个很核心的结构目标。
➢ 大数据
运行在 HDFS 之上的程序有很大量的数据集。这意味着典型的 HDFS 文件是 GB 到 TB 的
大小,所以,HDFS 是很好地支持大文件。它应该提供很高的聚合数据带宽,应该一个集群
中支持数百个节点,还应该支持一个集群中千万的文件
➢ 低延迟数据访问
HDFS 不适合在毫秒范围内应用的低延迟访问数据。HDFS 是为了达到高数据吞吐量而优
化的,这有可能会以延迟为代价。目前,对于低延迟访问,HBase 是更好的选择。
➢ 简单一致性模式
HDFS的应用程序需要对文件实行一次性写,多次读的访问模式。文件一旦建
立后写入,文件就不需要再更改了。这样的假定简化了数据一致性问题并使高数
据吞吐量成为可能。MapReduce程序或者网络爬虫程序就很适合使用这样的模型。
当然未来计划支持增
量写。
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