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Hadoop 1.x中fsimage和edits合并实现

  在《Hadoop文件系统元数据fsimage和编辑日志edits》文章中谈到了fsimage和edits的概念、作用等相关知识,正如前面说到,在NameNode运行期间,HDFS的所有更新操作都是直接写到edits中,久而久之edits文件将会变得很大;虽然这对NameNode运行时候是没有什么影响的,但是我们知道当NameNode重启的时候,NameNode先将fsimage里面的所有内容映像到内存中,然后再一条一条地执行edits中的记录,当edits文件非常大的时候,会导致NameNode启动操作非常地慢,而在这段时间内HDFS系统处于安全模式,这显然不是用户要求的。能不能在NameNode运行的时候使得edits文件变小一些呢?其实是可以的,本文主要是针对Hadoop 1.x版本,说明其是怎么将edits和fsimage文件合并的,Hadoop 2.x版本edits和fsimage文件合并是不同的。
  用过Hadoop的用户应该都知道在Hadoop里面有个SecondaryNamenode进程,从名字看来大家很容易将它当作NameNode的热备进程。其实真实的情况不是这样的。SecondaryNamenode是HDFS架构中的一个组成部分,它是用来保存namenode中对HDFS metadata的信息的备份,并减少namenode重启的时间而设定的!一般都是将SecondaryNamenode单独运行在一台机器上,那么SecondaryNamenode是如何namenode重启的时间的呢?来看看SecondaryNamenode的工作情况:
  (1)、SecondaryNamenode会定期的和NameNode通信,请求其停止使用edits文件,暂时将新的写操作写到一个新的文件edit.new上来,这个操作是瞬间完成,上层写日志的函数完全感觉不到差别;
  (2)、SecondaryNamenode通过HTTP GET方式从NameNode上获取到fsimage和edits文件,并下载到本地的相应目录下;
  (3)、SecondaryNamenode将下载下来的fsimage载入到内存,然后一条一条地执行edits文件中的各项更新操作,使得内存中的fsimage保存最新;这个过程就是edits和fsimage文件合并;
  (4)、SecondaryNamenode执行完(3)操作之后,会通过post方式将新的fsimage文件发送到NameNode节点上
  (5)、NameNode将从SecondaryNamenode接收到的新的fsimage替换旧的fsimage文件,同时将edit.new替换edits文件,通过这个过程edits就变小了!整个过程的执行可以通过下面的图说明:

fsimage_edits
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  在(1)步骤中,我们谈到SecondaryNamenode会定期的和NameNode通信,这个是需要配置的,可以通过core-site.xml进行配置,下面是默认的配置:

<property>
  <name>fs.checkpoint.period</name>
  <value>3600</value>
  <description>The number of seconds between two periodic checkpoints.
  </description>
</property>

  其实如果当fs.checkpoint.period配置的时间还没有到期,我们也可以通过判断当前的edits大小来触发一次合并的操作,可以通过下面配置

<property>
  <name>fs.checkpoint.size</name>
  <value>67108864</value>
  <description>The size of the current edit log (in bytes) that triggers
       a periodic checkpoint even if the fs.checkpoint.period hasn't expired.
  </description>
</property>

  当edits文件大小超过以上配置,即使fs.checkpoint.period还没到,也会进行一次合并。顺便说说SecondaryNamenode下载下来的fsimage和edits暂时存放的路径可以通过下面的属性进行配置:

<property>
  <name>fs.checkpoint.dir</name>
  <value>${hadoop.tmp.dir}/dfs/namesecondary</value>
  <description>Determines where on the local filesystem the DFS secondary
      name node should store the temporary images to merge.
      If this is a comma-delimited list of directories then the image is
      replicated in all of the directories for redundancy.
  </description>
</property>

<property>
  <name>fs.checkpoint.edits.dir</name>
  <value>${fs.checkpoint.dir}</value>
  <description>Determines where on the local filesystem the DFS secondary
      name node should store the temporary edits to merge.
      If this is a comma-delimited list of directoires then teh edits is
      replicated in all of the directoires for redundancy.
      Default value is same as fs.checkpoint.dir
  </description>
</property>
  从上面的描述我们可以看出,SecondaryNamenode根本就不是Namenode的一个热备,其只是将fsimage和edits合并。其拥有的fsimage不是最新的,因为在他从NameNode下载fsimage和edits文件时候,新的更新操作已经写到edit.new文件中去了。而这些更新在SecondaryNamenode是没有同步到的!当然,如果NameNode中的fsimage真的出问题了,还是可以用SecondaryNamenode中的fsimage替换一下NameNode上的fsimage,虽然已经不是最新的fsimage,但是我们可以将损失减小到最少!
  在Hadoop 2.x通过配置JournalNode来实现Hadoop的高可用性,可以参见《Hadoop2.2.0中HDFS的高可用性实现原理》,这样主被NameNode上的fsimage和edits都是最新的,任何时候只要有一台NameNode挂了,也可以使得集群中的fsimage是最新状态!关于Hadoop 2.x是如何合并fsimage和edits的,可以阅读本博客的《Hadoop 2.x中fsimage和edits合并实现》
本博客文章除特别声明,全部都是原创!
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本文链接: 【Hadoop 1.x中fsimage和edits合并实现】(https://www.iteblog.com/archives/969.html)
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