HDFS(Hadoop Distributed File System)的高可用性主要通过以下几种机制实现:
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数据块复制:HDFS默认将每个文件的数据块复制到多个不同的DataNode上,通常为3个副本。这样即使某个DataNode发生故障,其他副本仍然可以提供服务。
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NameNode高可用性:通过部署两个或多个NameNode实例(一个Active,一个Standby),实现主备节点的高可用性。Active NameNode处理所有客户端请求,而Standby NameNode则实时与Active NameNode同步元数据信息,并在Active NameNode故障时接管服务。
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ZooKeeper和ZKFC:使用ZooKeeper进行NameNode状态的监控和故障检测。ZKFC(ZooKeeper Failover Controller)负责在Active NameNode发生故障时,通过ZooKeeper进行自动切换,将Standby NameNode提升为Active NameNode。
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共享存储:使用JournalNode作为共享存储,保存NameNode的编辑日志(edits log)。JournalNode集群中的所有节点都保存有完整的edits日志,确保在NameNode切换时能够保持数据的一致性。
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故障检测和恢复:NameNode定期监控DataNode的状态,如果发现某个DataNode失效,会将数据块复制到其他健康的DataNode上。此外,NameNode的元数据也会定期保存到磁盘,以防止元数据丢失。
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客户端容错:客户端通过重试机制来处理NameNode的短暂不可用情况,确保在NameNode故障时仍能继续访问数据。
通过这些机制,HDFS能够在发生故障时自动进行切换,保证系统的高可用性和数据的可靠性。