HDFS（Hadoop Distributed File System）是一個(gè)分布式文件系統(tǒng)，而不是數(shù)據(jù)庫(kù)。它通過(guò)一系列機(jī)制來(lái)保障數(shù)據(jù)的一致性和可靠性，具體如下：
數(shù)據(jù)復(fù)制機(jī)制
- 副本數(shù)：默認(rèn)情況下，每個(gè)數(shù)據(jù)塊在HDFS中有三個(gè)副本，分別存儲(chǔ)在不同的節(jié)點(diǎn)上，以提高數(shù)據(jù)的可靠性。
- 副本放置策略：副本不僅存儲(chǔ)在同一機(jī)架內(nèi)的節(jié)點(diǎn)上，還跨機(jī)架分布，以減少單點(diǎn)故障的影響。
- 副本調(diào)度和刪除策略：HDFS會(huì)定期檢查副本數(shù)，確保數(shù)據(jù)的冗余和存儲(chǔ)空間利用率。
心跳機(jī)制和健康檢查
- 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)定期向NameNode發(fā)送心跳信號(hào)，以通知其存活狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間未發(fā)送心跳信號(hào)，NameNode會(huì)認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，并啟動(dòng)數(shù)據(jù)復(fù)制和恢復(fù)過(guò)程。
元數(shù)據(jù)管理
- NameNode：負(fù)責(zé)管理文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)，包括文件到塊的映射、塊的副本信息等。
- Secondary NameNode：輔助NameNode合并編輯日志和文件系統(tǒng)映像，以減少NameNode在啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載。
數(shù)據(jù)一致性模型
- HDFS采用最終一致性模型，確保數(shù)據(jù)的寫入操作最終會(huì)在所有副本節(jié)點(diǎn)上完成，保證數(shù)據(jù)的一致性。
數(shù)據(jù)校驗(yàn)和
- HDFS為每個(gè)數(shù)據(jù)塊計(jì)算校驗(yàn)和，并在讀取時(shí)驗(yàn)證，以確保數(shù)據(jù)的完整性。
快照機(jī)制
- 支持創(chuàng)建文件系統(tǒng)的快照，以便在數(shù)據(jù)損壞或意外刪除時(shí)進(jìn)行恢復(fù)。
故障恢復(fù)
- 當(dāng)檢測(cè)到節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，HDFS會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)復(fù)制和恢復(fù)過(guò)程，保證數(shù)據(jù)的可用性和一致性。
通過(guò)這些機(jī)制，HDFS能夠確保數(shù)據(jù)在分布式環(huán)境中的一致性和可靠性，支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。
