HDFS 的 读写流程

4.1 HDFS 写数据流程

4.1.1 剖析文件 写入

写数据

• （1）客户端通过 Distributed FileSystem 模块向 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）客户端通过 FSDataOutputStream 模块请求 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）。

4.1.2 网络拓扑- 节点 距离 计算

在 HDFS 写数据的过程中，NameNode 会选择距离待上传数据最近距离的 DataNode 接收数据。那么这个最近距离怎么计算呢？

节点距离：两个节点到达最近的共同祖先的距离总和。

网络拓扑-节点距离计算

节点距离计算

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。

大家算一算每两个节点之间的距离。

4.1.3 机架 感知 （副本 存储 节点 选择）

• 1 ）机架感知说明

（1）官方说明

官方说明

（2）源码说明

Crtl + n 查找 BlockPlacementPolicyDefault，在该类中查找 chooseTargetInOrder 方法。

• 2 ）Hadoop3.1.3 副本节点选择

副本节点选择

Hadoop3.1.3副本节点选择

4.2 HDFS 读数据流程

读数据流程

• （1）客户端通过 DistributedFileSystem 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输入流，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。