HDFS-文件读写过程

一、文件读取

Client向NameNode发起RPC请求，来确定请求文件block所在的位置；

NameNode会视情况返回文件的部分或者全部block列表，对于每个block，NameNode 都会返回含有该 block
副本的 DataNode 地址； 这些返回的 DN 地址，会按照集群拓扑结构得出 DataNode
与客户端的距离，然后进行排序，排序两个规则：网络拓扑结构中距离 Client 近的排靠前；心跳机制中超时汇报的 DN 状态为
STALE，这样的排靠后；

Client 选取排序靠前的 DataNode 来读取
block，如果客户端本身就是DataNode,那么将从本地直接获取数据(短路读取特性)；

底层上本质是建立 Socket Stream（FSDataInputStream），重复的调用父类 DataInputStream
的 read 方法，直到这个块上的数据读取完毕；

当读完列表的 block 后，若文件读取还没有结束，客户端会继续向NameNode 获取下一批的 block 列表；

读取完一个 block 都会进行 checksum 验证，如果读取 DataNode 时出现错误，客户端会通知
NameNode，然后再从下一个拥有该 block 副本的DataNode 继续读。

read 方法是并行的读取 block 信息，不是一块一块的读取；NameNode
只是返回Client请求包含块的DataNode地址，并不是返回请求块的数据；

最终读取来所有的 block 会合并成一个完整的最终文件。

二、文件写入

1.client发起文件上传请求，通过RPC与NameNode建立通讯，NameNode检查目标文件是否已存在，父目录是否存在，返回是否可以上传；
2. client请求第一个block该传输到哪些DataNode服务器上；
3. NameNode根据配置文件中指定的备份数量及机架感知原理进行文件分配，返回可用的DataNode的地址如：A，B，C；
注：Hadoop在设计时考虑到数据的安全与高效，数据文件默认在HDFS上存放三份，存储策略为本地一份，同机架内其它某一节点上一份，不同机架的某一节点上一份。
4. client请求3台DataNode中的一台A上传数据（本质上是一个RPC调用，建立pipeline），A收到请求会继续调用B，然后B调用C，将整个pipeline建立完成，后逐级返回client；
5. client开始往A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（默认64K），A收到一个packet就会传给B，B传给C；A每传一个packet会放入一个应答队列等待应答。
6. 数据被分割成一个个packet数据包在pipeline上依次传输，在pipeline反方向上，逐个发送ack（命令正确应答），最终由pipeline中第一个DataNode节点A将pipelineack发送给client;
7. 当一个block传输完成之后，client再次请求NameNode上传第二个block到服务器。

总结

以上是生活随笔为你收集整理的HDFS-文件读写过程的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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