hadoop总结思维导图

U131627608

2023-04-13

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hadoop

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hadoop总结

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思维导图大纲

Hdfs

简介：Hadoop Distributed File System，分布式文件系统

Block数据

1、基本存储单位，一般大小为64M（配置大的块主要是因为：1）减少搜寻时间，一般硬盘传输速率比寻道时间要快，大的块可以减少寻道时间；2）减少管理块的数据开销，每个块都需要在NameNode上有对应的记录；3）对数据块进行读写，减少建立网络的连接成本）

2、一个大文件会被拆分成一个个的块，然后存储于不同的机器。如果一个文件少于Block大小，那么实际占用的空间为其文件的大小

3、基本的读写S#x5355;位，类似于磁盘的页，每次都是读写一个块

4、每个块都会被复制到多台机器，默认复制3份

NameNode

1、存储文件的metadata，运行时所有数据都保存到内存，整个HDFS可存储的文件数受限于NameNode的内存大小

2、一个Block在NameNode中对应一条记录（一般一个block占用150字节），如果是大量的小文件，会消耗大量内存。同时map task的数量是由splits来决定的，所以用MapReduce处理大量的小文件时，就会产生过多的map task，线程管理开销将会增加作业时间。处理大量小文件的速度远远小于处理同等大小的大文件的速度。因此Hadoop建议存储大文件

3、数据会定时保存到本地磁盘，但不保存block的位置信息，而是由DataNode注册时上报和运行时维护（NameNode中与DataNode相关的信息并不保存到NameNode的文件系统中，而是NameNode每次重启后，动态重建）

4、NameNode失效则整个HDFS都失效了，所以要保证NameNode的可用性

1、fsimage - 它是在NameNode启动时对整个文件系统的快照

2、edit logs - 它是在NameNode启动后，对文件系统的改动序列

Secondary NameNode

NameNode需要解决的问题

1、edit logs文件会变的很大，怎么去管理这个文件是一个挑战。

2、NameNode的重启会花费很长时间，因为有很多改动[笔者注:在edit logs中]要合并到fsimage文件上。

3、如果NameNode挂掉了，那我们就丢失了很多改动因为此时的fsimage文件非常旧。[笔者注: 笔者认为在这个情况下丢失的改动不会很多, 因为丢失的改动应该是还在内存中但是没有写到edit logs的这部分。]

Secondary NameNode职责是合并NameNode的edit logs到fsimage文件中

1、首先，它定时到NameNode去获取edit logs，并更新到fsimage上。[笔者注：Secondary NameNode自己的fsimage]

2、一旦它有了新的fsimage文件，它将其拷贝回NameNode中。

3、NameNode在下次重启时会使用这个新的fsimage文件，从而减少重启的时间。

4、Secondary NameNode的整个目的是在HDFS中提供一个检查点。它只是NameNode的一个助手节点。这也是它在社区内被认为是检查点节点的原因。

Yarn

hadoop1.*框架MapReduce

旧的MapReduce架构

1、JobTracker: 负责资源管理，跟踪资源消耗和可用性，作业生命周期管理（调度作业任务，跟踪进度，为任务提供容错）

2、TaskTracker: 加载或关闭任务，定时报告认为状态

问题

1、JobTracker是MapReduce的集中处理点，存在单点故障

2、JobTracker完成了太多的任务，造成了过多的资源消耗，当MapReduce job 非常多的时候，会造成很大的内存开销。这也是业界普遍总结出老Hadoop的MapReduce只能支持4000 节点主机的上限

3、在TaskTracker端，以map/reduce task的数目表示过于简单，没有考虑到cpu/ 内存的占用情况，如果两个大内存消耗的task被调度到了一块，很容易出现OOM

4、在TaskTracker端，把资源强制划分为map task slot和reduce task slot, 如果当系统中只有map task或者只有reduce task的时候，会造成资源的浪费，也就集群资源利用的问题

5、总的来说就是单点问题和资源利用率问题

YARN架构

职责总结

ResourceManager: 全局资源管理和任务调度

资源管理

1、以前资源是每个节点分成一个个的Map slot和Reduce slot，现在是一个个Container，每个Container可以根据需要运行ApplicationMaster、Map、Reduce或者任意的程序

2、以前的资源分配是静态的，目前是动态的，资源利用率更高

3、Container是资源申请的单位，一个资源申请格式：<resource-name, priority, resource-requirement, number-of-containers>, resource-name：主机名、机架名或*（代表任意机器）, resource-requirement：目前只支持CPU和内存

4、用户提交作#x4F5C;业到ResourceManager，然后在某个NodeManager上分配一个Container来运行ApplicationMaster，ApplicationMaster再根据自身程序需要向ResourceManager申请资源

5、YARN有一套Container的生命周期管理机制，而ApplicationMaster和其Container之间的管理是应用程序自己定义的

任务调度

1、只关注资源的使用情况，根据需求合理分配资源

2、Scheluer可以根据申请的需要，在特定的机器上申请特定的资源（ApplicationMaster负责申请资源时的数据本地化的考虑，ResourceManager将尽量满足其申请需求，在指定的机器上分配Container，从而减少数据移动）

NodeManager: 单个节点的资源管理和监控， Node节点下的Container管理

1、启动时向ResourceManager注册并定时发&##x9001;心跳消息，等待ResourceManager的指令

2、监控Container的运行，维护Container的生命周期，监控Container的资源使用情况

3、启动或停止Container，管理任务运行时的依赖包（根据ApplicationMaster的需要，启动Container之前将需要的程序及其依赖包、配置文件等拷贝到本地）

ApplicationMaster: 单个作业的资源管理和任务监控

1、计算应用的资源需求，资源可以是静态或动态计算的，静态的一般是Client申请时就指定了，动态则需要ApplicationMaster根据应用的运行状态来决定

2、根据数据来申请对应位置的资源（Data Locality）