锁屏面试题百日百刷-hadoop篇(一)_百万hadoop考生

1.HDFS的存储机制（读写流程）?

HDFS存储机制，包括HDFS的写入过程和读取过程两个部分

 

1. 客户端向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）

1. 客户端向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放入流，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。

2.HDFS中大量小文件带来的问题以及解决的方案

问题:

hadoop中目录,文件和块都会以对象的形式保存在namenode的内存中,大概每个对象会占用150bytes.小文件数量多会大量占用namenode的内存;使namenode读取元数据速度变慢,启动时间延长;还因为占用内存过大,导致gc时间增加等.

解决办法:

两个角度,一是从根源解决小文件的产生,二是解决不了就选择合并.从数据来源入手,如每小时抽取一次改为每天抽取一次等方法来积累数据量.如果小文件无可避免,一般就采用合并的方式解决.可以写一个MR任务读取某个目录下的所有小文件,并重写为一个大文件.

3.HDFS三个核心组件时什么，分别有什么作用?

1-NameNode.集群的核心,是整个文件系统的管理节点.维护着

a)文件系统的文件目录结构和元数据信息

b)文件与数据块列表的对应关系

2-DataNode.存放具体数据块的节点,主要负责数据的读写,定期向NameNode发送心跳3-SecondaryNameNode.辅助节点,同步NameNode中的元数据信息,辅助NameNode对fsimage和editsLog进行合并.

4.fsimage和editlogs是做什么用的?

fsimage文件存储的是Hadoop的元数据文件,如果namenode发生故障,最近的fsimage文件会被载入到内存中,用来重构元数据的最近状态,再从相关点开始向前执行editlogs文件中记录的每个事务.

文件系统客户端执行写操作时,这些事务会首先记录到日志文件中.

在namenode运行期间,客户端对hdfs的写操作都保存到edit文件中,久而久之就会造成edit文件变得很大,这对namenode的运行没有影响,但是如果namenode重启,它会将fsimage中的内容映射到内存中,然后再一条一条执行edit文件中的操作,所以日志文件太大会导致重启速度很慢.所以在namenode运行的时候就要将editlogs和fsimage定期合并.

5.namenode的工作机制?

第一阶段：NameNode启动

1. 第一次启动NameNode格式化后，创建Fsimage和Edits文件。如果不是第一次启动，直接加载编辑日志和镜像文件到内存。
2. 客户端对元数据进行增删改的请求。
3. NameNode记录操作日志，更新滚动日志。
4. NameNode在内存中对元数据进行增删改。

第二阶段：SecondaryNameNode工作

1. SecondaryNameNode询问NameNode是否需要CheckPoint。直接带回NameNode是否检查结果。
2. SecondaryNameNode请求执行CheckPoint。
3. NameNode滚动正在写的Edits日志。

（4）将滚动前的编辑日志和镜像文件拷贝到SecondaryNameNode。

（5）SecondaryNameNode加载编辑日志和镜像文件到内存，并合并。

（6）生成新的镜像文件fsimage.chkpoint。

（7）拷贝fsimage.chkpoint到NameNode。

（8）NameNode将fsimage.chkpoint重新命名成fsimage。