大数据-学习实践-2HDFS

(大数据系列)

1知识点

• HDFS介绍
• HDFS基本操作
• Java操作HDFS
• HDFS体系结构
• HDFS回收站
• HDFS安全模式
• 定时上传至HDFS
• HDFS高可用和高扩展

2具体内容

2.1HDFS介绍

• Hadoop Distributed File System
• 允许文件通过网络在多台主机上分享的文件系统，可以让多台机器上的多个用户分享文件和存储空间
• HDFS只是一种实现，适合大文件

2.2HDFS操作

2.2.1基本操作

格式：bin/hdfs dfs -xxx scheme://authority/path(路径已加入环境变量，bin可不写)

• hdfs dfs -ls hdfs://bigdata01:9000/
• hdfs dfs -ls /
• hdfs dfs -put readme.txt /
• hdfs dfs -cat /readme.txt
• hdfs dfs -get /readme.txt r.txt
• hdfs dfs -mkdir /test
• hdfs dfs -mkdir -p /t/abc
• hdfs dfs -ls -R
• hdfs dfs -rm /readme.txt
• hdfs dfs -rm -r /t
• hdfs dfs -rm -r /test
  统计文件量及大小：
• hdfs dfs -ls / | wc -l
• hdfs dfs -ls / | grep / | awk ‘{print $8,$5}’

2.2.2Java操作HDFS

• 配置maven环境变量
• IDEA创建项目，设置本地maven仓库路径
• 安装hadoop依赖，pom.xml记得引入
• 文件操作：上传、下载、删除

上传文件：
提取文件：封函数

删除文件：

• 权限：打包至linux执行；或者关闭集群权限校验机制，hdfs-site.xml文件
  

2.3HDFS体系结构

• 支持主从结构，主节点为NameNode，支持多个从节点DataNode
• 含一个SecondaryNameNode进程
  

2.3.1NameNode

• 整个文件系统的管理节点
• 维护整个文件系统的文件目录树，文件/目录信息每个文件对应的数据块列表，并负责接收用户操作请求
• fsimage
• edits
• seed_txid
• VERSION

#文件目录树及文件数据列表等核心信息，源数据信息
hdfs oiv -p XML -i fsimage_000000056 -o fsimage56.xml
#事务文件
hdfs oev -i edits_000000057-00000000072 -o edits.xml

#保存文件编号信息
cat seen_txid 

#保存版本信息
cat VERSION

2.3.2SecondaryNameNode

• 定期把edits文件内容合并到fsimage
• 合并称checkpoint，合并时对edits内容进行转换，生成新的内容保存到fsimage中
• 注：NameNode的HA架构中没有SecondaryNameNode进程，文件合并由standby NameNode负责实现

2.3.3DataNode

• 提供真实文件数据的存储服务
• HDFS按固定大小，顺序对文件进行划分并编号，划分好的每一个块称为一个Block，默认128M
• 从节点，dfs/data、current下存储
• 如果一个文件小于一个数据块大小，并不会占据整个数据块空间
• Replication：多副本机制，默认3
• 通过dfs.replication属性控制

2.3.4总结

NameNode维护2份关系：

• File与Block list关系，对应关系信息存在fsimage和edits文件中（NameNode启动时把文件中的元数据信息加载到内存中）
• DataNode与Block关系（DataNode启动时把当前节点的Block信息和节点信息上报给NameNode）

2.4HDFS回收站

• 回收站目录：/user/用户名/.Trash/
• 有默认保存周期，过期未恢复被HDFS自动彻底删除
• 默认不开启
• 修改：core-site.xml ，fs.trash.interval 属性，并集群同步
  

hdfs dfs -rm /readme.txt
hdfs dfs -rm -skipTrash /user.txt #忽略回收站，永久删除

2.4HDFS安全模式

• 刚启动进入安全模式，无法执行写操作
• 查看：hdfs dfsadmin -safamode get
• 离开：hdfs dfsadmin -safamode leave

2.5定时上传至HDFS

• 获取昨天日志名称
• 在HDFS上使用昨天的日期创建目录
• 将昨天的日志文件上传到刚创建的HDFS目录
• 考虑脚本重跑，补数据情况
• 配置crontab任务

#!/bin/bash
yesterday = $1
if [ "yesterday" = "" ]
then
	yesterday = 'date +%Y_%m_%d --date= "1 days ago"'
fi

logPath = /data/log/access_${yesterday}.log
hdfsPath = /log/${yesterday//_/} #下划线去电，拼接成hdfs路径
hdfs dfs -mkdir -p ${hdfsPath}
hdfs dfs -put ${logPath} ${hdfsPath}

sh -x uploadLogData.sh
sh -x uploadLogData.sh 2020_04_10
#手动上传2020_04_10文件；注意写脚本的时候，留好接口

#配置crontab
#新增：
0 1 * * * root sh /data/shell/uploadLogData.sh >> /data/shell/uploadLogData.log

2.6HDFS高可用和高扩展

NameNode节点宕机

NameNode节点宕机内存不够用？

• HA （High Available）
  

  • HA表示一个集群存在多个NameNode，只有一个NameNode是Active状态，其他是Standby
  • ActiveNameNode（ANN）负责所有客户端操作，StandbyNameNode（SNN）同步ANN状态信息，以提供快速故障恢复能力
  • 使用HA时，不能启动SecondaryNameNode，会出错

• HDFS高扩展Federation

  • 解决单一命名空间的问题， 提供HDFS集群扩展性、性能更高效、良好的隔离性

• Federation+HA
  

3待补充

无

4Q&A

无

5code

无

6参考

• 大数据课程资料