初识Hadoop两大核心：HDFS和MapReduce

一、Hadoop是什么

Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架，实现了Google的MapReduce编程模型和框架，能够把应用程序分割成许多的小的工作单元，并把这些单元放到任何集群节点上执行。在MapReduce中，一个准备提交执行的应用程序称为“作业（job）”，而从一个作业划分出 得、运行于各个计算节点的工作单元称为“任务（task）”。此外，Hadoop提供的分布式文件系统（HDFS）主要负责各个节点的数据存储，并实现了高吞吐率的数据读写。

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二、Hadoop的主要模块：

Hadoop框架的主要模块包括如下：

• Hadoop Common
• Hadoop分布式文件系统(HDFS)
• Hadoop YARN
• Hadoop MapReduce

虽然上述四个模块构成了Hadoop的核心，不过还有其他几个模块。这些模块包括：Ambari、Avro、Cassandra、Hive、 Pig、Oozie、Flume和Sqoop，它们进一步增强和扩展了Hadoop的功能。

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三、(Master/Slave)主从架构：

Hadoop使用（Master/Slave）主从架构进行分布式储存和分布式计算。Master负责分配和管理任务，Slave负责实际执行任务。

在分布式存储和分布式计算方面，Hadoop都是用从/从(Master/Slave)架构。在一个配置完整的集群上，想让Hadoop这头大象奔跑起来，需要在集群中运行一系列后台(deamon)程序。不同的后台程序扮演不用的角色，这些角色由NameNode、DataNode、Secondary NameNode、JobTracker、TaskTracker组成。其中NameNode、Secondary NameNode、JobTracker运行在Master节点上，而在每个Slave节点上，部署一个DataNode和TaskTracker，以便 这个Slave服务器运行的数据处理程序能尽可能直接处理本机的数据。对Master节点需要特别说明的是，在小集群中，Secondary NameNode可以属于某个从节点；在大型集群中，NameNode和JobTracker被分别部署在两台服务器上。
　　
数据存取 - HDFS架构：

Master / Slave(主从结构) - 节点可以理解为物理机器

• 主节点，只有一个: Namenode
• 从节点，有很多个: Datanodes

数据运算 - MapReduce架构：

主从结构

• 主节点，只有一个: JobTracker
• 从节点，有很多个: TaskTrackers

Hadoop集群示意图：

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四、HDFS与MapReduce的设计思路：

HDFS：

将文件进行切块处理，再通过文件信息服务器Namenode存放切块的文件信息存放地址，实际存放数据的服务器Datanode存放切块后的数据。

系统默认：每个片块大小为64M，以保证寻址速度；数据会写入3个Datanode中，以保证更高的容错性。

HDFS还设计了Secondary Namenode来更新Namenode，以避免日志文件过大。

HDFS Client帮助Namenode对写入读取数据进行预处理，进行文件的分块与发送读取操作。Namenode负责为数据任务寻址。

MapReduce：

通过JobClient生成任务运行文件，并在JobTracker进行调度指派TaskTracker完成任务。

JobTracker分为把任务文件进行分解并派送到TaskTracker的程序JobinProgress和执行调度器的TaskScheduler。

JobinProgress把作业分解成Map计算和Reduce计算并放置到TaskTracker服务器中。

数据在Hadoop中的流程处理示意图：

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五、HDFS与MapReduce组件介绍：

HDFS：

HDFS Client：进行文件的分块与文件的发送读取。

Namespace image：记录每个文件的存在位置信息。

Edit log：记录每个文件的位置移动信息。
　　
　　Namenode(Master)：管理着每个文件中各个块所在的数据节点的位置信息。
　　
　　Secondary Namenode：更新并备份Namenode。
　　
　　Datanode(Slave)：记录着服务器内所储存的数据块的列表。

Secondary Namenode：更新并备份Namenode。

MapReduce：

JobClient：用于把用户的作业任务生成Job的运行包，并存放到HDFS中。

JobinProgress：把Job运行包分解成MapTask和ReduceTask并存放于TaskTracker中。

JobTracker(Master)：进行调度管理TaskTracker执行任务。

TaskTracker(Slave)：执行分配下来的Map计算或Reduce计算任务。