Hadoop DataNode是Hadoop分布式文件系统(HDFS)中的一个关键组件,负责存储和管理数据,具体功能如下:
- 数据存储:DataNode将用户的数据分割成多个数据块,并将这些数据块存储在本地文件系统中,每个数据块的大小默认为64MB或128MB,这样可以保证在一个节点上存储的数据量不会过大,从而降低单个节点故障对整个系统的影响。
- 数据备份:为了提高数据的可靠性和可用性,HDFS采用了一种称为副本机制的方法,每个数据块都会在集群中的多个DataNode上保存多个副本,即使某个DataNode出现故障,其他副本仍然可以保证数据的完整性。
- 数据块的创建、删除和复制:当客户端向HDFS写入数据时,首先会将数据发送给NameNode,NameNode会根据数据的大小和集群的拓扑结构,选择一个或多个DataNode作为数据块的存储节点,NameNode会将这些数据块的信息记录在元数据中,并将数据块发送给相应的DataNode进行存储。当客户端需要读取数据时,NameNode会根据数据的地址信息,找到对应的DataNode,然后将数据返回给客户端。
- 数据块的校验和:为了确保数据的准确性和完整性,HDFS会对每个数据块计算一个校验和,这个校验和是一个固定长度的数字,用于表示数据块中所有字节的和,当客户端向HDFS写入数据时,DataNode会计算每个数据块的校验和,并将校验和与数据一起存储,当客户端需要读取数据时,DataNode会先计算数据块的校验和,然后将校验和与原始数据一起返回给客户端,客户端收到数据后,会重新计算校验和,并与返回的校验和进行比较,如果两者一致,说明数据没有损坏。
- 数据的垃圾回收:在HDFS中,当某个数据块的所有副本都丢失时,这个数据块就被认为是不可恢复的,为了节省存储空间,HDFS会定期进行垃圾回收操作,删除这些不可恢复的数据块,DataNode需要参与垃圾回收过程,它会定期向NameNode报告自己存储的数据块的状态信息,NameNode会根据这些信息判断哪些数据块可以安全地删除。
通过DataNode的协同工作,HDFS能够实现高吞吐量、低延迟、可扩展性强的文件存储服务。