HDFS与管理命令手册

一、HDFS基本概述

1、HDFS描述

HDFS（Hadoop Distributed File System），即Hadoop分布式文件系统，是针对大规模数据处理设计的一种分布式文件系统。HDFS的核心优势在于能够有效地处理大数据集，尤其适用于需要频繁读取但较少修改的数据存储需求。它被广泛应用于日志分析、机器学习、搜索引擎索引构建等场景。HDFS的设计理念是将数据分布在多个节点上，以提供更高的数据可靠性、可用性和可扩展性，并强调高容错性，即使部分节点出现故障，也能确保数据的完整性和可用性。

2、基础架构

HDFS采用了主从架构，主要包括以下组件：

  • NameNode：负责管理文件系统的命名空间，包括文件的元数据、权限控制等。NameNode不保存实际的数据块，而是维护数据块到DataNode的映射关系。
  • DataNode：实际存储数据块的节点。每个DataNode会根据NameNode的指示存储和检索数据块。
  • Client：发起读写请求的应用程序。客户端与NameNode交互获取文件的元数据信息，如文件位置等，之后直接与DataNode进行数据交互。
  • Secondary NameNode：它不是一个热备节点，而是在NameNode发生故障时可以辅助恢复的部分备份节点。它定期合并NameNode的日志文件（Edits）和镜像文件（FsImage），以减轻NameNode的负担。
3、高容错性

为了确保数据的高可用性和持久性，HDFS采用了数据块的多副本存储机制。每个文件会被切分成多个数据块，每个数据块默认有三个副本分散存储在网络中的不同DataNode上。这样的设计使得即使某些节点失效，仍然可以确保数据块的完整性，从而不影响整个文件系统的正常运行。此外，用户还可以根据需求调整数据块的副本数量。例如，如果某个文件的block-ids为1、3，则表示该文件的第一个数据块在两个不同的DataNode上有副本。这种方式极大地提高了系统的容错能力和数据的持久性。

二、基础Shell命令

下面列举了一些HDFS的基础Shell命令及其用法，这些命令对于日常管理和操作HDFS至关重要。

  • 基础命令：bin/hadoop fs 用于执行一系列基本的文件操作命令，帮助用户在HDFS系统中进行日常操作管理。