HDFS，全称Hadoop分布式文件系统，是一种专门为处理巨大规模数据集而设计的分布式文件系统。它具有高大吞吐量、高大可靠性等特点，能够为运行在巨大规模结实件上的应用程序给数据存储服务。下面我将详细介绍HDFS的详细功能和架构。

架构概述

HDFS采用主从结构模型，一个HDFS集群由一个NameNode和若干个DataNode组成。NameNode作为中心服务器， 负责管理整个文件系统的命名地方、用户权限验证以及存储元数据等关键干活。而DataNode则负责存储实际的数据块。

组件功能

HDFS的基本上组件包括NameNode、DataNode和SecondaryNameNode。

NameNode

NameNode是HDFS集群中的主节点，负责管理整个文件系统的命名地方。它负责处理客户端的读写求，维护文件系统元数据，包括文件的巨大细小、文件块的映射信息、副本信息等。

DataNode

DataNode是HDFS集群中的从节点，负责存储实际的数据块。当客户端求读取或写入数据时 NameNode会将求转发给相应的DataNode，由DataNode完成实际的读写操作。

SecondaryNameNode

SecondaryNameNode是HDFS集群中的辅助节点， 基本上负责定期合并NameNode的元数据镜像和事务日志，从而减轻巧NameNode的负担。

读写机制

HDFS的读写操作基本上涉及NameNode和DataNode的交互。

读取数据

1. 客户端向NameNode发送读取求；

2. NameNode根据求信息，找到存储数据块的DataNode；

3. NameNode将读取求转发给对应的DataNode；

4. DataNode读取数据块并返回给客户端。

写入数据

2. NameNode根据求信息， 选择一个DataNode作为数据块的副本存储节点；

3. NameNode将写入求和目标DataNode的地址转发给客户端；

4. 客户端将数据块写入目标DataNode；

5. 目标DataNode将数据块写入磁盘，并通知NameNode。

数据容错性

HDFS具有有力巨大的数据容错性，能够在节点故障的情况下保证数据的可用性。HDFS采用数据副本机制，将个个数据块复制优良几个副本存储在不同的节点上。当某个节点发生故障时其他节点上的副本能接管故障节点的任务，保证数据的可用性。

HDFS 2.0版本改进

HDFS 2.0版本引入了NameNode Federation和NameNode HA等特性，搞优良了HDFS的可靠性和性能。

NameNode Federation

NameNode Federation允许用户将优良几个NameNode组合成一个逻辑文件系统，从而实现更巨大的文件系统规模和更高大的可靠性。

NameNode HA

NameNode HA通过在集群中部署两个NameNode， 实现NameNode的故障转移，从而搞优良HDFS的可靠性。

HDFS是一个为巨大规模数据集存储和处理而设计的分布式文件系统， 具有高大吞吐量、高大可靠性等特点。掌握HDFS的操作和架构原理，对于学和用巨大数据相关手艺有着关键的意义。相信通过本文的介绍，巨大家对HDFS有了更深厚入的了解。

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