请简述HDFS写数据流程（假设有一个namenode节点和三个datanode节点，datanode节点名称简称dn1、dn2、dn3）

HDFS写数据的流程如下：

1. 客户端向NameNode节点发送写数据请求，并提供要写入的文件的元数据信息和数据块的大小等信息。

2. NameNode节点接收到请求后，会根据一定的策略选择一个或多个DataNode节点作为数据块的存储位置，并返回给客户端可写入的DataNode节点列表。

3. 客户端根据可写入的DataNode节点列表，选择其中一个DataNode节点向其发送写数据请求，并将要写入的数据分成若干数据块。

4. 选中的DataNode节点接收到写数据请求后，会创建一个新的数据块，在本地存储该数据块，并将该数据块的副本复制到其他DataNode节点，以提高数据的可靠性。

5. 当一个数据块写入完成后，DataNode节点会向客户端发送写入成功的确认信息。

6. 当所有数据块都写入完成后，客户端向NameNode节点发送写完成的请求，NameNode节点会更新文件的元数据信息。

7. 最后，客户端向NameNode节点发送关闭文件的请求，表示文件已经写入完成并关闭。

需要注意的是，HDFS会对数据进行切块处理，每个数据块的大小默认为64MB，这也就意味着，当文件大小不足64MB时，HDFS将整个文件作为一个数据块来处理。

相关问题

3.一个 hdfs 集群包括两大部分, 即namenode与datanode。 一般来说, 一 个集群中会

拥有一个namenode和多个datanode。namenode负责管理整个文件系统的命名空间和数据块的位置，记录文件系统的元数据信息，并响应客户端的文件操作请求。而datanode则负责存储数据块，并根据namenode的指示将数据块写入到磁盘或读取出来。

在一个hdfs集群中，通常只有一个namenode实例，作为集群的主节点，负责管理整个文件系统的元数据信息，包括文件的名称、大小、权限等。namenode还会记录数据块的位置信息，即哪些datanode上存储了该数据块。

而datanode是集群中的从节点，负责存储实际的文件数据。当客户端向hdfs写入一个文件时，namenode会将该文件拆分成多个数据块，并将这些数据块分布在不同的datanode上进行存储。datanode负责将接收到的数据块写入磁盘，并定期向namenode汇报自己所存储的数据块信息。

一个较大规模的hdfs集群通常会有多个datanode，以提供更高的存储容量和并行读写能力。在这种情况下，namenode会在内存中维护一个数据块的映射表，记录数据块与对应datanode的关系，以便能够快速定位所需的数据块。

通过namenode和datanode的合作工作，hdfs能够实现高可靠性、高容错性、高可扩展性等特性。namenode负责管理整个文件系统的元数据，确保数据的一致性和可靠性；而datanode负责存储实际的文件数据，提供高速读写能力和容错能力。通过这种分布式的方式，hdfs能够处理大规模数据，并提供高性能的数据存储和访问服务。

一个集群假设有7台计算机，其中一个是 namenode ，剩下6个是 datanode 。一个文件 test . log 424MB，请描述这个文件在这个集群中 hdfs 存储策略，及读写过程。用图和文字描述。 （注：一个块3个副本）

### 回答1：
根据HDFS的存储策略，文件会被分成多个块，每个块的大小默认为128MB（可以通过配置文件修改），并且每个块会被复制成多个副本存储在不同的datanode上，以保证数据的可靠性和容错性。在这个集群中，由于文件大小为424MB，因此会被分成4个块，每个块的大小为128MB，最后一个块的大小为40MB。每个块会被复制成3个副本，因此一共会有12个副本存储在6个datanode上。

下图展示了test.log文件在HDFS中的存储过程：


1. Namenode将文件test.log分成4个块，每个块的大小为128MB和40MB，并为每个块选择3个datanode作为副本存储节点。
2. Namenode将块的位置信息记录在元数据文件中，并将元数据文件存储在本地磁盘上。
3. Client通过HDFS API向Namenode请求读取文件test.log，Namenode返回文件的元数据信息，包括块的位置信息。
4. Client根据块的位置信息向对应的datanode请求读取数据，datanode返回数据给Client。
5. Client将读取到的数据合并成完整的文件test.log。

写入过程类似，只是在写入时，Client会将数据分成多个块，并将每个块的数据写入多个datanode上，以保证数据的可靠性和容错性。

### 回答2：
在这个集群中，HDFS采用的是默认的存储策略，即一个文件被分割成多个数据块，并在集群的不同节点上进行副本存储。

首先，将文件test.log分成若干个块，假设每个块的大小为128MB（HDFS默认配置），则该文件将被分为4个块，其中前3个块大小为128MB，最后一个块大小为40MB。接下来将这些块分配到存储节点。

在HDFS中，通常会将namenode和datanode的位置信息记录在一个名为fsimage的文件中，用于存储集群的元数据。在这个例子中，假设namenode和datanode的位置信息如下图所示。

集群节点分布：
- Namenode：Node1
- Datanode：Node2、Node3、Node4、Node5、Node6、Node7

读写过程如下：
1. 写入：当用户要将test.log文件写入HDFS时，首先会与namenode建立联系，namenode记录该写操作的元数据，并返回数据块的位置信息。
2. 将test.log文件按照块的大小划分成多个块，然后按照一定的策略（例如轮询）将这些块依次分配给datanode。
3. 每个块会在datanode上进行副本存储，根据HDFS的默认配置，每个块会生成3个副本。因此，在该例子中，每个块将会生成3个副本，并分别存储在相应的datanode上。
例如，第一个块的副本1存储在Node2，副本2存储在Node3，副本3存储在Node4。
4. 用户将test.log文件写入HDFS时，数据会首先写入本地副本，当本地副本写入成功后，副本会通过一定的复制策略（例如从节点距离最近、可用性最高等）依次复制到其他节点上的副本。
例如，第一个块的副本1在成功写入Node2后，会依次复制到Node3和Node4上。
5. 当所有块的副本都成功写入到各个datanode节点上时，写入操作完成。

总结：该集群中的test.log文件按照HDFS默认存储策略被分为4个块，并在集群的不同节点上生成3个副本。整个读写过程中，namenode负责元数据的管理和调度，datanode负责实际的数据存储和读写操作。

### 回答3：
在HDFS中，文件的存储策略是将文件划分为多个数据块，并在集群中不同的计算机上存储这些数据块的副本。

假设文件test.log的大小为424MB，HDFS的块大小设置为128MB。根据块大小，test.log文件将被分为4个块，分别为块1、块2、块3和块4。

首先，文件在Namenode节点上进行元数据的记录和操作。Namenode维护了一个文件系统的命名空间，并且记录了文件如何被划分成块以及每个块的副本所在的Datanode节点。

接下来，Namenode将块1、块2、块3和块4的信息分别发送给6个Datanode节点，这些节点将承担存储文件块副本的任务。根据HDFS默认的复制策略，每个块将有3个副本。

在Datanode节点上，根据Namenode的指示，每个节点选择一个本地文件系统上的位置来存储块的副本。例如，Datanode1将存储块1的一个副本，Datanode2将存储块2的一个副本，以此类推。这样，运行时文件数据和元数据将被完整地分布在集群中的不同节点上。

当一个客户端进行文件的写入时，它将数据分割成适当的快大小，并使用网络将数据从客户端发送到Datanode节点，然后由Datanode节点存储数据副本。

当一个客户端进行文件的读取时，它会向Namenode请求文件的位置信息，并得到每个块的各个副本所在的Datanode节点。然后，客户端通过网络从相应的Datanode节点获取块的副本数据，并将它们组合成完整的文件。

以下是图示的HDFS集群存储和读写过程：

            +-------------+
            |   Client    |
            +------^------+
                   |
                   v
            +-------------+
            |  Namenode   |
            +------^------+
                   |
                   v
    +-------------+       +--->  +------------+
    |  Datanode1  |       |      |  Datanode2 |
    +-----^-----+ |       |      +------+-----+
          |      | |       v             |
    +-----^------+ |   +----------+    +--^------+
    |  Datanode3  |   |  Datanode4 |    | Datanode5 |
    +------+------+   +----^-----+    +-----^---+
                            |                |
                            v                v
                      +-----^------+        +-------+
                      | Datanode6 |        | Backup |
                      +------------+        +-------+