Hadoop

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1.namenode

Namenode 管理着文件系统的Namespace。它维护着文件系统树(filesystem tree)以及文件树中所有的文件和文件夹的元数据(metadata)，比如命名空间信息，块信息等。管理这些信息的文件有两个，分别是Namespace 镜像文件(Namespace image)和操作日志文件(edit log)，这些信息被Cache在RAM中，当然，这两个文件也会被持久化存储在本地硬盘。Namenode记录着每个文件中各个块所在的数据节点的位置信息，但是他并不持久化存储这些信息，因为这些信息会在系统启动时从数据节点重建。

Namenode结构图抽象图如下：

 

 

Namenode将信息持久化到磁盘上：

 

 

 上面的这张图片展示了NameNode怎么把元数据保存到磁盘上的。这里有两个不同的文件：

fsimage - 它是在NameNode启动时对整个文件系统的快照
edit logs - 它是在NameNode启动后，对文件系统的改动序列

2.Datanode

Datanode是文件系统的工作节点，他们根据客户端或者是namenode的调度存储和检索数据，并且定期向namenode发送他们所存储的块(block)的列表。
集群中的每个服务器都运行一个DataNode后台程序，这个后台程序负责把HDFS数据块读写到本地的文件系统。当需要通过客户端读/写某个 数据时，先由NameNode告诉客户端去哪个DataNode进行具体的读/写操作，然后，客户端直接与这个DataNode服务器上的后台程序进行通 信，并且对相关的数据块进行读/写操作。

 

文件写入：

   1）  Client向NameNode发起文件写入的请求。

   2）  NameNode根据文件大小和文件块配置情况，返回给Client它管理的DataNode的信息。

   3）  Client将文件划分为多个block，根据DataNode的地址，按顺序将block写入DataNode块中。

文件读取：

   1）  Client向NameNode发起读取文件的请求。

   2）  NameNode返回文件存储的DataNode信息。

   3）  Client读取文件信息。

      HDFS作为分布式文件系统在数据管理方面可借鉴点：

      文件块的放置：一个Block会有三份备份，一份在NameNode指定的DateNode上，一份放在与指定的DataNode不在同一台机器的DataNode上，一根在于指定的DataNode在同一Rack上的DataNode上。备份的目的是为了数据安全，采用这种方式是为了考虑到同一Rack失败的情况，以及不同数据拷贝带来的性能的问题。

Yarn

YARN 是一个资源管理、任务调度的框架，主要包含三大模块：ResourceManager（RM）、 NodeManager（NM）、ApplicationMaster（AM）。 ResourceManager 负责所有资源的监控、分配和管理； ApplicationMaster 负责每一个具体应用程序的调度和协调； NodeManager 负责每一个节点的维护。 对于所有的 applications，RM 拥有绝对的控制权和对资源的分配权。而每个 AM 则会和 RM 协商资源，同时和 NodeManager 通信来执行和监控 task。

 

 

 

yarn的运行流程
步骤1　用户向YARN中提交应用程序，其中包括ApplicationMaster程序、启动ApplicationMaster的命令、用户程序等。
步骤2　ResourceManager为该应用程序分配第一个Container，并与对应的Node-Manager通信，要求它在这个Container中启动应用程序的ApplicationMaster。
步骤3　ApplicationMaster首先向ResourceManager注册，这样用户可以直接通过ResourceManager查看应用程序的运行状态，然后它将为各个任务申请资源，并监控它的运行状态，直到运行结束，即重复步骤4~7。
步骤4　ApplicationMaster采用轮询的方式通过RPC协议向ResourceManager申请和领取资源。
步骤5　一旦ApplicationMaster申请到资源后，便与对应的NodeManager通信，要求它启动任务。
步骤6　NodeManager为任务设置好运行环境（包括环境变量、JAR包、二进制程序等）后，将任务启动命令写到一个脚本中，并通过运行该脚本启动任务。
步骤7　各个任务通过某个RPC协议向ApplicationMaster汇报自己的状态和进度，以让ApplicationMaster随时掌握各个任务的运行状态，从而可以在任务失败时重新启动任务。 在应用程序运行过程中，用户可随时通过RPC向ApplicationMaster查询应用程序的当前运行状态。
步骤8 应用程序运行完成后，ApplicationMaster向ResourceManager注销并关闭自己。

yarn的好处
1、解决了jobtracker单点故障问题
2、可以兼容spark

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