1.HDFS各个角色和主要功能.

(1)、Client其主要的职责如下

      (a)、在上传数据的时候对数据进行分块，在进行数据的下载的时候对数据进行合并

      (b)、与NameNode进行通信在进行数据上传的时候获取数据上传时的数据节点，在数据下载的时候获取存储数据的节点

      (c)、与DataNode进行通信进行数据的上传和下载

(2)、NameNode主要的职责如下

      (a)、负责数据块映射信息的管理，在上传数据的时候给Client返回可以上传的数据节点，在需要获取数据的时候返回数据所在的节点，其本身并不存储数据。

      (b)、副本数据的管理策略。

      (c)、管理HDFS的名称空间

(3)、DataNode的主要的职责如下

      (a)、负责数据的存储以及数据的读写。

(4)、SecondaryNameNode主要职责

      (a)、是NM的一个备用。

      (b)、减去NM的负担，对NM中的日志以及镜像文件进行合并在把合并之后的数据发回到NM。

2.HDFS的写过程及内部原理

  1. 使用HDFS提供的客户端开发库，向远程的Namenode发起RPC请求；

    2. Namenode会检查要创建的文件是否已经存在，创建者是否有权限进行操作，成功则会为文件创建一个记录，否则会让客户端抛出异常；

    3. 当客户端开始写入文件的时候，开发库会将文件切分成多个packets（信息包），并在内部以"data queue"的形式管理这些packets，并向Namenode申请新的blocks，获取用来存储replicas（复制品）的合适的datanodes列表，列表的大小根据在Namenode中对replication的设置而定。

    4. 开始以pipeline（管道）的形式将packet写入所有的replicas中。开发库把packet以流的方式写入第一个datanode，该datanode把该packet存储之后，再将其传递给在此pipeline（管道）中的下一个datanode，直到最后一个datanode，这种写数据的方式呈流水线的形式。

    5. 最后一个datanode成功存储之后会返回一个ack packet，在pipeline里传递至客户端，在客户端的开发库内部维护着"ack queue"，成功收到datanode返回的ack packet后会从"ack queue"移除相应的packet。

    6. 如果传输过程中，有某个datanode出现了故障，那么当前的pipeline会被关闭，出现故障的datanode会从当前的pipeline中移除，剩余的block会继续剩下的datanode中继续以pipeline的形式传输，同时Namenode会分配一个新的datanode，保持replicas设定的数量。