Hadoop HDFS 原理笔记与示例

本资源提供了关于 Hadoop Common 和 HDFS 架构设计与实现原理的深入解析。资源以高清扫描版呈现，并附带书签，方便读者快速定位所需内容。 内容特点 深入解析: 对 Hadoop Common 和 HDFS 的内部机制进行详细解读，涵盖核心概念、关键组件以及工作流程。 架构设计: 从宏观角度剖析 Hadoop Common 和 HDFS 的整体架构，阐明各模块之间的关系和协作机制。 实现原理: 深入代码层面，揭示 Hadoop Common 和 HDFS 关键功能的实现细节，帮助读者理解其运作原理。 高清扫描: 采用高清扫描技术，确保文档清晰易读，提升阅读体验。 书签导航: 提供详细的书签目录，方便读者快速定位感兴趣的内容，提高学习效率。 适用人群 大数据开发工程师 Hadoop 平台运维人员 对分布式系统感兴趣的技术爱好者

以原版书籍形式呈现Hadoop技术内幕，深入解析Hadoop Common和HDFS架构设计与实现原理。该版本为非扫描版，兼容Kindle阅读器，也可转换为epub格式，使用iBooks打开。

在Windows平台上，使用Hadoop HDFS处理大数据已成常态。本示例演示如何在Eclipse集成环境中运行Hadoop插件，执行基于HDFS的中文分词任务，并分析《唐诗三百首》中的常见词语。涉及技术包括Hadoop MapReduce、中文分词库和数据统计排序。安装Eclipse和配置Hadoop环境后，下载安装Hadoop HDFS客户端，利用Winutils工具包与HDFS交互。创建MapReduce项目，添加相关依赖，编写Mapper和Reducer类实现中文分词和词频统计。

深入解析HDFS 1. HDFS架构概述 HDFS采用主从架构，由NameNode、DataNode和Client组成。NameNode负责管理文件系统的命名空间和数据块映射信息，DataNode存储实际的数据块，Client与NameNode和DataNode交互进行文件操作。 2. HDFS原理 HDFS将文件分割成块，并将其存储在多个DataNode上，实现数据冗余和容错。HDFS采用数据流的方式访问文件，客户端从NameNode获取数据块的位置信息，然后直接从DataNode读取数据。 3. HDFS文件访问 读文件解析： 客户端向NameNode请求读取文件，NameNode返回文件数据块的位置信息，客户端根据位置信息从DataNode读取数据块。 写文件解析： 客户端向NameNode请求写入文件，NameNode分配数据块存储位置，客户端将数据写入DataNode。 4. HDFS文件操作 文件创建流程： 客户端向NameNode发送创建文件请求，NameNode检查文件是否存在，若不存在则创建文件元数据并分配数据块存储位置。 数据流写入传输协议： HDFS采用管道的方式写入数据，数据流依次写入多个DataNode，确保数据可靠传输。

Hadoop Shell与HDFS操作详解####一、分布式文件系统与HDFS概述分布式文件系统是一种允许多台计算机通过网络共享文件的文件系统。随着数据量的不断增长，单个操作系统管理的数据已经无法满足需求。在这种背景下，分布式文件系统应运而生，它能够将数据分布在多台计算机的文件系统中，并提供统一的访问接口，方便数据的存储和管理。 HDFS(Hadoop Distributed File System)作为Hadoop项目的核心组件之一，是一种专为大数据处理设计的分布式文件系统。HDFS的设计目标是提供高吞吐量的数据访问能力，适合大规模数据集的应用场景。它具有良好的容错性，能够自动将数据复制到其他节点，从而保证数据的可靠性和可用性。 ####二、HDFS体系结构与基本概念HDFS采用主从(Master-Slave)架构。主要包括NameNode（主节点）和DataNode（从节点）两大部分： - NameNode:存储元数据信息，包括文件系统的目录结构、文件和目录的元数据、文件块的位置信息等。 - DataNode:存储实际的数据块。每个文件会被切分成固定大小的数据块，这些数据块会被分散存储在不同的DataNode上。 HDFS还支持多种重要的功能特性，如： - 数据冗余:为了提高数据的可靠性和可用性，HDFS会自动将数据块复制到多个DataNode上，默认的复制因子为3。 - 流式数据访问:适合大文件的高效读写操作，但不适合低延迟数据访问。 - 简单的一致性模型:为每个文件保存一个写指针，支持写入操作的一致性，但不支持并发写操作。 ####三、HDFS的Shell操作HDFS提供了丰富的命令行工具用于管理和操作文件系统，类似于Linux的Shell命令。下面列举了一些常用的HDFS命令及其用法： - hadoop fs -ls:查看指定路径下的文件和目录列表。 - hadoop fs -lsr:递归查看指定路径下的所有子目录和文件。 - hadoop fs -du:显示指定路径下文件的大小。 - hadoop fs -dus:统计指定路径下文件(夹)的总大小。 - hadoop fs -count:统计指定路径

Hadoop 作为一种分布式系统基础架构，凭借其高效的数据处理能力，在大数据领域得到广泛应用。剖析 Hadoop 的核心架构及其运作原理，帮助读者深入理解其工作机制。 HDFS：分布式文件系统基石 Hadoop 分布式文件系统 (HDFS) 是 Hadoop 生态系统的基石，其设计目标在于可靠地存储海量数据，并提供高吞吐量的数据访问。HDFS 采用主从架构，主要由 NameNode、DataNode 和 Secondary NameNode 三类节点构成。 NameNode: 集群管理者，负责维护文件系统命名空间、数据块映射关系等元数据信息，并协调客户端对数据的访问。 DataNode: 数据存储节点，负责存储实际的数据块，并执行数据读写操作。 Secondary NameNode: 辅助 NameNode 进行元数据备份，并在 NameNode 发生故障时提供快速恢复机制。 MapReduce：并行计算的强大引擎 MapReduce 是一种并行编程模型，适用于处理大规模数据集。它将计算任务分解成多个独立的 Map 和 Reduce 任务，并在 Hadoop 集群中并行执行，从而实现高效的数据处理。 Map 阶段: 将输入数据切分成多个数据块，每个 Map 任务处理一个数据块，并生成键值对作为中间结果。 Reduce 阶段: 将 Map 阶段生成的中间结果按照键进行分组，每个 Reduce 任务处理一组键值对，并生成最终结果。 YARN：资源管理与调度中心 Yet Another Resource Negotiator (YARN) 是 Hadoop 2.0 引入的资源管理系统，负责集群资源的统一管理和调度。YARN 将资源抽象成容器，并根据应用程序的资源需求进行动态分配，提高了资源利用率。 Resource Manager: 负责接收用户的资源请求，并根据集群资源情况进行调度分配。 Node Manager: 部署在每个计算节点上，负责管理节点上的资源，并启动应用程序所需的容器。 Application Master: 每个应用程序对应一个 Application Master，负责与 Resource Manager 协商资源，并与 Node Manager 通信启动任务。 Hadoop 生态系统 Hadoop 生态系统包含众多组件，例如 Hive、Pig、HBase 等，这些组件构建在 HDFS 和 MapReduce 之上，为用户提供更便捷的数据处理和分析能力。 总结 Hadoop 作为开源的分布式系统，为大数据处理提供了强大的解决方案。其核心架构和原理的理解，对于构建和管理 Hadoop 集群，以及开发高效的数据处理应用程序至关重要。

该指南为 Hadoop 分布式文件系统 (HDFS) 提供基础知识，涵盖数据存储原理、写入和读取操作等内容。

本书深入剖析Hadoop底层机制，通过实际案例展示其解决现实问题的能力。涵盖Hadoop最新进展，包括全新MapReduce API以及更为灵活的MapReduce2执行模型（YARN）。

Hadoop 学习笔记 第一章 大数据概述 本章概述大数据概念，阐述其重要性和应用领域。 第二章 Hadoop 生态系统 从 Hadoop 框架出发，探讨大数据生态系统中的各个组件及相互关系。 第三章 Hadoop 环境搭建 本章重点讲解 Hadoop 运行环境的搭建步骤，为后续学习和开发奠定基础。 第四章 Hadoop 运行模式 本章讲解 Hadoop 的不同运行模式，分析其特点和适用场景。 第五章 Hadoop 源码编译 本章讲解如何编译 Hadoop 源代码，深入理解 Hadoop 的底层实现。