【大数据源码】Hadoop源码解读 Namenode 启动加载FsImage的过程

news2024/11/13 12:57:01

Namenode 启动

  • 前言
  • 启动 Namenode 组件
    • 启动脚本
    • Namenode.initialize
    • FSNamesystem.loadFromDisk
    • FsImage.recoverTransitionRead
    • FSImageFormat.load
    • FSImageFormatProtobuf.load
    • 反序列化加载FsImage文件内容
    • FsImage内存数据结构

前言

NameNode是HDFS中负责元数据管理的组件,它保存着整个文件系统的元数据信息,并且充当着指挥调度DataNode的作用。NameNode不仅在内存中保存着文件系统元数据信息,还会定期将文件系统的元数据(文件目录树、文件/ 目录元信息) 持久化到本地 fsImage 文件中, 以防止Namenode掉电或者进程异常崩溃。
如果Namenode实时地将内存中的元数据同步到fsimage文件中, 将会非常消耗资源且造成Namenode运行缓慢。 所以Namenode会先将元数据的修改操作保存在editlog文件中, 然后定期合并fsimage和editlog文件

在这里插入图片描述

启动 Namenode 组件

启动脚本

bin/hdfs --daemon start namenode

上述脚本会 调用 org.apache.hadoop.hdfs.server.namenode.NameNode的main方法

public static void main(String argv[]) throws Exception {
    // ...省略
    // 创建 namenode
    NameNode namenode = createNameNode(argv, null);
    // ...省略
}

创建 NameNode 的过程,先进行参数解析,判断是 format / rollback / bootstrapStandby 等等操作类型。然后依次执行改逻辑,本章节主要是正对NameNode的启动过程。

依次往下阅读 ,进入到 NameNode的构造函数中 调用 initialize(getConf());

Namenode.initialize

此方法主要做了如下事项:

  • 配置安全相关的信息UserGroupInformation
  • 启动 JvmPauseMonitor 检查
  • 启动 HTTP 服务端 (9870)
  • 初始化FSNameSystem 核心组件 ,加载镜像文件和编辑日志到内存
  • 初始化rpc server 组件
  • 启动 公共 服务
protected void initialize(Configuration conf) throws IOException {
    if (conf.get(HADOOP_USER_GROUP_METRICS_PERCENTILES_INTERVALS) == null) {
      String intervals = conf.get(DFS_METRICS_PERCENTILES_INTERVALS_KEY);
      if (intervals != null) {
        conf.set(HADOOP_USER_GROUP_METRICS_PERCENTILES_INTERVALS,
          intervals);
      }
    }

    UserGroupInformation.setConfiguration(conf);
    loginAsNameNodeUser(conf);

    NameNode.initMetrics(conf, this.getRole());
    StartupProgressMetrics.register(startupProgress);

    pauseMonitor = new JvmPauseMonitor();
    pauseMonitor.init(conf);
    pauseMonitor.start();
    metrics.getJvmMetrics().setPauseMonitor(pauseMonitor);

    if (conf.getBoolean(DFS_NAMENODE_GC_TIME_MONITOR_ENABLE,
        DFS_NAMENODE_GC_TIME_MONITOR_ENABLE_DEFAULT)) {
      long observationWindow = conf.getTimeDuration(
          DFS_NAMENODE_GC_TIME_MONITOR_OBSERVATION_WINDOW_MS,
          DFS_NAMENODE_GC_TIME_MONITOR_OBSERVATION_WINDOW_MS_DEFAULT,
          TimeUnit.MILLISECONDS);
      long sleepInterval = conf.getTimeDuration(
          DFS_NAMENODE_GC_TIME_MONITOR_SLEEP_INTERVAL_MS,
          DFS_NAMENODE_GC_TIME_MONITOR_SLEEP_INTERVAL_MS_DEFAULT,
          TimeUnit.MILLISECONDS);
      gcTimeMonitor = new Builder().observationWindowMs(observationWindow)
          .sleepIntervalMs(sleepInterval).build();
      gcTimeMonitor.start();
      metrics.getJvmMetrics().setGcTimeMonitor(gcTimeMonitor);
    }

    if (NamenodeRole.NAMENODE == role) {
      // 启动 HTTP 服务端 (9870)
      startHttpServer(conf);
    }

    // 初始化FSNameSystem 核心组件 ,加载镜像文件和编辑日志到内存
    loadNamesystem(conf);
    startAliasMapServerIfNecessary(conf);

    //初始化rpc server 组件
    rpcServer = createRpcServer(conf);

    initReconfigurableBackoffKey();

    if (clientNamenodeAddress == null) {
      // This is expected for MiniDFSCluster. Set it now using 
      // the RPC server's bind address.
      clientNamenodeAddress = 
          NetUtils.getHostPortString(getNameNodeAddress());
      LOG.info("Clients are to use " + clientNamenodeAddress + " to access"
          + " this namenode/service.");
    }
    // 如果是NameNode 设置NameNodeAddress 以及  FsImage
    if (NamenodeRole.NAMENODE == role) {
      httpServer.setNameNodeAddress(getNameNodeAddress());
      httpServer.setFSImage(getFSImage());
      if (levelDBAliasMapServer != null) {
        httpServer.setAliasMap(levelDBAliasMapServer.getAliasMap());
      }
    }

    // 一些公共服务的初始化
    startCommonServices(conf);
    startMetricsLogger(conf);
  }

FSNamesystem.loadFromDisk

接着会调用 FSNamesystem 静态方法 loadFromDisk 加载 元数据
在这里插入图片描述

static FSNamesystem loadFromDisk(Configuration conf) throws IOException {

    checkConfiguration(conf);
    // 构建FSImage,从磁盘加载
    // FSImage 就是一个时间点的元数据快照信息,其实也就是元数据信息
    // FSNameSystem.getNamespaceDirs(conf) 获取元数据的目录
    // file://${hadoop.tmp.dir}/dfs/name  ${hadoop.tmp.dir}:/tmp/hadoop-${user.name}
    // 可以自己观察下启动的namenode进程的这个目录是否和这个匹配
    FSImage fsImage = new FSImage(conf,
        FSNamesystem.getNamespaceDirs(conf),
            //FSNamesystem.getNamespaceEditsDirs(conf)) 获取edits log 的目录
            // 默认情况下 edis log 和namespace 是在同一个目录下,可以进去看下配置信息
        FSNamesystem.getNamespaceEditsDirs(conf));
    // 实例化 FSnamesystem 对象,将fsImage对象放入到了FSNamesystem中
    FSNamesystem namesystem = new FSNamesystem(conf, fsImage, false);
    StartupOption startOpt = NameNode.getStartupOption(conf);
    if (startOpt == StartupOption.RECOVER) {
      namesystem.setSafeMode(SafeModeAction.SAFEMODE_ENTER);
    }

    long loadStart = monotonicNow();
    try {
      // 这里就是说通过FSNamesystem 将 fsImage 以及 edits log 加载到内存中
      // 然后在内存中合并两个文件,形成新的 fsImage 信息
      //(注:默认情况下 每隔一段时间 就会有checkpoint 将旧的 fsImage 与 edits log
      // 就行合并形成新的 fsImage 文件,启动的时候肯定也需要合并才能形成新的 fsImage 文件 对吧)
      // 最后再内存中持有一份完整的元数据信息
      namesystem.loadFSImage(startOpt);
    } catch (IOException ioe) {
      LOG.warn("Encountered exception loading fsimage", ioe);
      fsImage.close();
      throw ioe;
    }
    long timeTakenToLoadFSImage = monotonicNow() - loadStart;
    LOG.info("Finished loading FSImage in " + timeTakenToLoadFSImage + " msecs");
    NameNodeMetrics nnMetrics = NameNode.getNameNodeMetrics();
    if (nnMetrics != null) {
      nnMetrics.setFsImageLoadTime((int) timeTakenToLoadFSImage);
    }
    namesystem.getFSDirectory().createReservedStatuses(namesystem.getCTime());
    return namesystem;
  }

内存结构
在这里插入图片描述
FSNameSystem这里采用了门面模式,自己不负责具体的加载逻辑,交给FsImage去干活。
继续看FsImage.recoverTransitionRead(StartupOption startOpt, FSNamesystem target,MetaRecoveryContext recovery)

FsImage.recoverTransitionRead

主要做了四件事:

  • 检查每个数据目录,判断是否状态一致性
  • Format unformatted dirs. 格式化未格式的目录
  • Do transitions 转换操作
  • 真正的加载 fsImage 和 edits log 文件进行合并
/**
   * Analyze storage directories.
   * Recover from previous transitions if required. 
   * Perform fs state transition if necessary depending on the namespace info.
   * Read storage info.
   * 分析存储的目录 就是存储 fsImage 以及 edits log 的目录
   * 从以前的状态恢复
   * 根据元信息 判断是否执行fs状态的转换
   * 读取存储的信息
   * 大概意思就是如果以前有 fsImage 和 edits log 就从文件信息中加载出来 并进行恢复
   * 
   * @throws IOException
   * @return true if the image needs to be saved or false otherwise
   */
  boolean recoverTransitionRead(StartupOption startOpt, FSNamesystem target,
      MetaRecoveryContext recovery)
      throws IOException {
    assert startOpt != StartupOption.FORMAT : 
      "NameNode formatting should be performed before reading the image";

    // 获取fsImage 文件资源地址 其实也就是目录
    Collection<URI> imageDirs = storage.getImageDirectories();

    // 获取edits log 目录
    Collection<URI> editsDirs = editLog.getEditURIs();

    // none of the data dirs exist
    if((imageDirs.size() == 0 || editsDirs.size() == 0) 
                             && startOpt != StartupOption.IMPORT)  
      throw new IOException(
          "All specified directories are not accessible or do not exist.");
    
    // 1. For each data directory calculate its state and 
    // check whether all is consistent before transitioning.
    // 检查每个数据目录,判断是否状态一致性
    // 进行数据恢复 里面就是对一些之前停机的时候 更新 回滚 新增数据的恢复操作
    Map<StorageDirectory, StorageState> dataDirStates = 
             new HashMap<StorageDirectory, StorageState>();
    boolean isFormatted = recoverStorageDirs(startOpt, storage, dataDirStates);

    if (LOG.isTraceEnabled()) {
      LOG.trace("Data dir states:\n  " +
        Joiner.on("\n  ").withKeyValueSeparator(": ")
        .join(dataDirStates));
    }
    
    if (!isFormatted && startOpt != StartupOption.ROLLBACK 
                     && startOpt != StartupOption.IMPORT) {
      throw new IOException("NameNode is not formatted.");      
    }


    int layoutVersion = storage.getLayoutVersion();
    if (startOpt == StartupOption.METADATAVERSION) {
      System.out.println("HDFS Image Version: " + layoutVersion);
      System.out.println("Software format version: " +
        HdfsServerConstants.NAMENODE_LAYOUT_VERSION);
      return false;
    }

    if (layoutVersion < Storage.LAST_PRE_UPGRADE_LAYOUT_VERSION) {
      NNStorage.checkVersionUpgradable(storage.getLayoutVersion());
    }
    if (startOpt != StartupOption.UPGRADE
        && startOpt != StartupOption.UPGRADEONLY
        && !RollingUpgradeStartupOption.STARTED.matches(startOpt)
        && layoutVersion < Storage.LAST_PRE_UPGRADE_LAYOUT_VERSION
        && layoutVersion != HdfsServerConstants.NAMENODE_LAYOUT_VERSION) {
      throw new IOException(
          "\nFile system image contains an old layout version " 
          + storage.getLayoutVersion() + ".\nAn upgrade to version "
          + HdfsServerConstants.NAMENODE_LAYOUT_VERSION + " is required.\n"
          + "Please restart NameNode with the \""
          + RollingUpgradeStartupOption.STARTED.getOptionString()
          + "\" option if a rolling upgrade is already started;"
          + " or restart NameNode with the \""
          + StartupOption.UPGRADE.getName() + "\" option to start"
          + " a new upgrade.");
    }

    // 执行一些启动选项以及一些二更操作
    storage.processStartupOptionsForUpgrade(startOpt, layoutVersion);

    // 2. Format unformatted dirs.
    for (Iterator<StorageDirectory> it = storage.dirIterator(); it.hasNext();) {
      StorageDirectory sd = it.next();
      StorageState curState = dataDirStates.get(sd);
      switch(curState) {
      case NON_EXISTENT:
        throw new IOException(StorageState.NON_EXISTENT + 
                              " state cannot be here");
      case NOT_FORMATTED:
        // Create a dir structure, but not the VERSION file. The presence of
        // VERSION is checked in the inspector's needToSave() method and
        // saveNamespace is triggered if it is absent. This will bring
        // the storage state uptodate along with a new VERSION file.
        // If HA is enabled, NNs start up as standby so saveNamespace is not
        // triggered.
        LOG.info("Storage directory " + sd.getRoot() + " is not formatted.");
        LOG.info("Formatting ...");
        sd.clearDirectory(); // create empty current dir
        // For non-HA, no further action is needed here, as saveNamespace will
        // take care of the rest.
        if (!target.isHaEnabled()) {
          continue;
        }
        // If HA is enabled, save the dirs to create a version file later when
        // a checkpoint image is saved.
        if (newDirs == null) {
          newDirs = new HashSet<StorageDirectory>();
        }
        newDirs.add(sd);
        break;
      default:
        break;
      }
    }

    // 3. Do transitions
    switch(startOpt) {
    case UPGRADE:
    case UPGRADEONLY:
      doUpgrade(target);
      return false; // upgrade saved image already
    case IMPORT:
      doImportCheckpoint(target);
      return false; // import checkpoint saved image already
    case ROLLBACK:
      throw new AssertionError("Rollback is now a standalone command, " +
          "NameNode should not be starting with this option.");
    case REGULAR:
    default:
      // just load the image
    }

    // 真正的加载 fsImage 和 edits log 文件进行合并
    return loadFSImage(target, startOpt, recovery);
  }

因为FsImage load重载比较多,故直接到关键步骤。
此方法中判断是否支持 md5 加密

/**
   *
   * 这里面就不仔细去详细的跟到文件加载了,
   * loadFSImage()方法就是最终加载文件的方法
   * @param target
   * @param recovery
   * @param imageFile
   * @param startupOption
   * @throws IOException
   */
  void loadFSImageFile(FSNamesystem target, MetaRecoveryContext recovery,
      FSImageFile imageFile, StartupOption startupOption) throws IOException {
    LOG.info("Planning to load image: " + imageFile);
    StorageDirectory sdForProperties = imageFile.sd;
    storage.readProperties(sdForProperties, startupOption);

    if (NameNodeLayoutVersion.supports(
        LayoutVersion.Feature.TXID_BASED_LAYOUT, getLayoutVersion())) {
      // For txid-based layout, we should have a .md5 file
      // next to the image file
      boolean isRollingRollback = RollingUpgradeStartupOption.ROLLBACK
          .matches(startupOption);
      loadFSImage(imageFile.getFile(), target, recovery, isRollingRollback);
    } else if (NameNodeLayoutVersion.supports(
        LayoutVersion.Feature.FSIMAGE_CHECKSUM, getLayoutVersion())) {
      // In 0.22, we have the checksum stored in the VERSION file.
      String md5 = storage.getDeprecatedProperty(
          NNStorage.DEPRECATED_MESSAGE_DIGEST_PROPERTY);
      if (md5 == null) {
        throw new InconsistentFSStateException(sdForProperties.getRoot(),
            "Message digest property " +
            NNStorage.DEPRECATED_MESSAGE_DIGEST_PROPERTY +
            " not set for storage directory " + sdForProperties.getRoot());
      }
      loadFSImage(imageFile.getFile(), new MD5Hash(md5), target, recovery,
          false);
    } else {
      // We don't have any record of the md5sum
      loadFSImage(imageFile.getFile(), null, target, recovery, false);
    }
  }

调用 FSImageFormat的LoaderDelegator进行加载fsImage文件

FSImageFormat.load

private void loadFSImage(File curFile, MD5Hash expectedMd5,
      FSNamesystem target, MetaRecoveryContext recovery,
      boolean requireSameLayoutVersion) throws IOException {
    // BlockPoolId is required when the FsImageLoader loads the rolling upgrade
    // information. Make sure the ID is properly set.
    target.setBlockPoolId(this.getBlockPoolID());

    // 一个持有FSNamesystem 以及 conf 对象的 loader,加载器
    FSImageFormat.LoaderDelegator loader = FSImageFormat.newLoader(conf, target);
    loader.load(curFile, requireSameLayoutVersion);

    // Check that the image digest we loaded matches up with what
    // we expected
    MD5Hash readImageMd5 = loader.getLoadedImageMd5();
    if (expectedMd5 != null &&
        !expectedMd5.equals(readImageMd5)) {
      throw new IOException("Image file " + curFile +
          " is corrupt with MD5 checksum of " + readImageMd5 +
          " but expecting " + expectedMd5);
    }

    long txId = loader.getLoadedImageTxId();
    LOG.info("Loaded image for txid " + txId + " from " + curFile);
    lastAppliedTxId = txId;
    storage.setMostRecentCheckpointInfo(txId, curFile.lastModified());
  }

使用protobuf定义的fsimage文件的格式, 它包括了4个部分的信息

■ MAGIC: fsimage的文件头, 是“HDFSIMG1”这个字符串的二进制形式, MAGIC头标识了当前fsimage文件是使用protobuf格式序列化的。 FSImage类在读取fsimage文件时, 会先判断fsimage文件是否包含了MAGIC头, 如果包含了则使用protobuf格式反序列化fsimage文件。

■ SECTIONS: fsimage文件会将同一类型的Namenode元信息保存在一个section中,例如将文件系统元信息保存在NameSystemSection中, 将文件系统目录树中的所有INode信息保存在INodeSection中, 将快照信息保存在SnapshotSection中等。fsimage文件的第二个部分就是Namenode各类元信息对应的所有section, 每类section中都包含了对应Namenode元信息的属性.

■ FileSummary: FileSummary记录了fsimage文件的元信息, 以及fsimage文件保存的所有section的信息。 FileSummary中的ondiskVersion字段记录了fsimage文件的版本号(3.2.1 版本中这个字段的值为1) , layoutVersion字段记录了当前HDFS的文件
系统布局版本号, codec字段记录了fsimage文件的压缩编码, sections字段则记录了fsimage文件中各个section字段的元信息, 每个fsimage文件中记录的section在FileSummary中都有一个与之对应的section字段。 FileSummary的section字段记录了对应的fsimage中section的名称、 在fsimage文件中的长度, 以及这个section在fsimage中的起始位置。 FSImage类在读取fsimage文件时, 会先从fsimage中读取出FileSummary部分, 然后利用FileSummary记录的元信息指导fsimage文件的反序列化操作。

■ FileSummaryLength: FileSummaryLength记录了FileSummary在fsimage文件中所占的长度, FSImage类在读取fsimage文件时, 会首先读取FileSummaryLength获取FileSummary部分的长度, 然后根据这个长度从fsimage中反序列化出FileSummary

public void load(File file, boolean requireSameLayoutVersion)
        throws IOException {
      Preconditions.checkState(impl == null, "Image already loaded!");

      InputStream is = null;
      try {
        is = Files.newInputStream(file.toPath());
        byte[] magic = new byte[FSImageUtil.MAGIC_HEADER.length];
        IOUtils.readFully(is, magic, 0, magic.length);
        // 判断头信息,是否是Protobuf格式
        if (Arrays.equals(magic, FSImageUtil.MAGIC_HEADER)) {
          FSImageFormatProtobuf.Loader loader = new FSImageFormatProtobuf.Loader(
              conf, fsn, requireSameLayoutVersion);
          impl = loader;
          loader.load(file);
        } else {
          Loader loader = new Loader(conf, fsn);
          impl = loader;
          loader.load(file);
        }
      } finally {
        IOUtils.cleanupWithLogger(LOG, is);
      }
    }

FSImageFormatProtobuf.load

最后也是最重要的步骤,通过 FSImageFormatProtobuf 对元数据进行反序列化,生成内存中的数据结构
序列化完成后,FsNameSystem实例中存储这反序列化后的元数据信息。

SectionName是一个枚举类一共记录了12种类型. [按写入的fsimage的顺序进行排列]

序号名称Section类型描述
1NS_INFONameSystemSection命名空间信息
2ERASURE_CODINGErasureCodingSectionEC纠删码
3INODEINodeSection命名空间信息
4INODE_DIRINodeDirectorySection命名空间信息
5FILES_UNDERCONSTRUCTIONFileUnderConstructionEntry命名空间信息
6SNAPSHOTSnapshotSection快照信息
7SNAPSHOT_DIFFNameSystemSection快照信息比对
8INODE_REFERENCEINodeReferenceSectioninode引用信息
9SECRET_MANAGERSecretManagerSection安全信息
10CACHE_MANAGERCacheManagerSection缓存信息
11STRING_TABLEStringTableSection命名空间信息
12NS_INFONameSystemSection权限

反序列化加载FsImage文件内容

private void loadInternal(RandomAccessFile raFile, FileInputStream fin)
        throws IOException {
      if (!FSImageUtil.checkFileFormat(raFile)) {
        throw new IOException("Unrecognized file format");
      }
      FileSummary summary = FSImageUtil.loadSummary(raFile);
      if (requireSameLayoutVersion && summary.getLayoutVersion() !=
          HdfsServerConstants.NAMENODE_LAYOUT_VERSION) {
        throw new IOException("Image version " + summary.getLayoutVersion() +
            " is not equal to the software version " +
            HdfsServerConstants.NAMENODE_LAYOUT_VERSION);
      }

      FileChannel channel = fin.getChannel();
	  // inode加载器
      FSImageFormatPBINode.Loader inodeLoader = new FSImageFormatPBINode.Loader(
          fsn, this);
      FSImageFormatPBSnapshot.Loader snapshotLoader = new FSImageFormatPBSnapshot.Loader(
          fsn, this);

      ArrayList<FileSummary.Section> sections = Lists.newArrayList(summary
          .getSectionsList());
      Collections.sort(sections, new Comparator<FileSummary.Section>() {
        @Override
        public int compare(FileSummary.Section s1, FileSummary.Section s2) {
          SectionName n1 = SectionName.fromString(s1.getName());
          SectionName n2 = SectionName.fromString(s2.getName());
          if (n1 == null) {
            return n2 == null ? 0 : -1;
          } else if (n2 == null) {
            return -1;
          } else {
            return n1.ordinal() - n2.ordinal();
          }
        }
      });

      StartupProgress prog = NameNode.getStartupProgress();
      /**
       * beginStep() and the endStep() calls do not match the boundary of the
       * sections. This is because that the current implementation only allows
       * a particular step to be started for once.
       */
      Step currentStep = null;
      // 非常重要的参数,对于超大规模的集群,fsimage加载慢一直是通病,
      // 此参数可以对其进行优化,通过多现场去并行加载section
      boolean loadInParallel = enableParallelSaveAndLoad(conf);

      ExecutorService executorService = null;
      ArrayList<FileSummary.Section> subSections =
          getAndRemoveSubSections(sections);
      if (loadInParallel) {
        executorService = getParallelExecutorService();
      }

      for (FileSummary.Section s : sections) {
        channel.position(s.getOffset());
        InputStream in = new BufferedInputStream(new LimitInputStream(fin,
            s.getLength()));

        in = FSImageUtil.wrapInputStreamForCompression(conf,
            summary.getCodec(), in);

        String n = s.getName();
        SectionName sectionName = SectionName.fromString(n);
        if (sectionName == null) {
          throw new IOException("Unrecognized section " + n);
        }

        ArrayList<FileSummary.Section> stageSubSections;
        switch (sectionName) {
        case NS_INFO:
          loadNameSystemSection(in);
          break;
        case STRING_TABLE:
          loadStringTableSection(in);
          break;
        case INODE: {
          currentStep = new Step(StepType.INODES);
          prog.beginStep(Phase.LOADING_FSIMAGE, currentStep);
          stageSubSections = getSubSectionsOfName(
              subSections, SectionName.INODE_SUB);
          if (loadInParallel && (stageSubSections.size() > 0)) {
            inodeLoader.loadINodeSectionInParallel(executorService,
                stageSubSections, summary.getCodec(), prog, currentStep);
          } else {
            inodeLoader.loadINodeSection(in, prog, currentStep);
          }
        }
          break;
        case INODE_REFERENCE:
          snapshotLoader.loadINodeReferenceSection(in);
          break;
        case INODE_DIR:
          stageSubSections = getSubSectionsOfName(
              subSections, SectionName.INODE_DIR_SUB);
          if (loadInParallel && stageSubSections.size() > 0) {
            inodeLoader.loadINodeDirectorySectionInParallel(executorService,
                stageSubSections, summary.getCodec());
          } else {
            inodeLoader.loadINodeDirectorySection(in);
          }
          inodeLoader.waitBlocksMapAndNameCacheUpdateFinished();
          break;
        case FILES_UNDERCONSTRUCTION:
          inodeLoader.loadFilesUnderConstructionSection(in);
          break;
        case SNAPSHOT:
          snapshotLoader.loadSnapshotSection(in);
          break;
        case SNAPSHOT_DIFF:
          snapshotLoader.loadSnapshotDiffSection(in);
          break;
        case SECRET_MANAGER: {
          prog.endStep(Phase.LOADING_FSIMAGE, currentStep);
          Step step = new Step(StepType.DELEGATION_TOKENS);
          prog.beginStep(Phase.LOADING_FSIMAGE, step);
          loadSecretManagerSection(in, prog, step);
          prog.endStep(Phase.LOADING_FSIMAGE, step);
        }
          break;
        case CACHE_MANAGER: {
          Step step = new Step(StepType.CACHE_POOLS);
          prog.beginStep(Phase.LOADING_FSIMAGE, step);
          loadCacheManagerSection(in, prog, step);
          prog.endStep(Phase.LOADING_FSIMAGE, step);
        }
          break;
        case ERASURE_CODING:
          Step step = new Step(StepType.ERASURE_CODING_POLICIES);
          prog.beginStep(Phase.LOADING_FSIMAGE, step);
          loadErasureCodingSection(in);
          prog.endStep(Phase.LOADING_FSIMAGE, step);
          break;
        default:
          LOG.warn("Unrecognized section {}", n);
          break;
        }
      }
      if (executorService != null) {
        executorService.shutdown();
      }
    }

如下是 内存中的 FsImage 数据结构

FsImage内存数据结构

FileSummary.json展示

ondiskVersion: 1
layoutVersion: 4294967230
sections {
  name: "NS_INFO"
  length: 36
  offset: 8
}
sections {
  name: "ERASURE_CODING"
  length: 31
  offset: 44
}
sections {
  name: "INODE"
  length: 26174
  offset: 75
}
sections {
  name: "INODE_DIR"
  length: 1880
  offset: 26249
}
sections {
  name: "FILES_UNDERCONSTRUCTION"
  length: 0
  offset: 28129
}
sections {
  name: "SNAPSHOT"
  length: 5
  offset: 28129
}
sections {
  name: "INODE_REFERENCE"
  length: 0
  offset: 28134
}
sections {
  name: "SECRET_MANAGER"
  length: 9
  offset: 28134
}
sections {
  name: "CACHE_MANAGER"
  length: 7
  offset: 28143
}
sections {
  name: "STRING_TABLE"
  length: 102
  offset: 28150
}

FileSummary的数据结构
在这里插入图片描述
NameSystemSection的内存数据结构
在这里插入图片描述
StringTable记录hdfs元数据的权限相关
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
HDFS元数据中非常重要的 内容 INodeSection 结构
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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