首先需要明确的是SecondaryNameNode不是NameNode的备份,只是解决NameNode的部分问题。
一、明确NameNode的作用
NameNode主要是用来保存HDFS的元数据信息,比如命名空间信息,块信息等。当它运行的时候,这些信息是存在内存中的。但是这些信息也可以持久化到磁盘上。
上面的这张图片展示了NameNode怎么把元数据保存到磁盘上的。这里有两个不同的文件:
` fsimage - 它是在NameNode启动时对整个文件系统的快照
` edit logs - 它是在NameNode启动后,对文件系统的改动序列
只有在NameNode重启时,edit logs才会合并到fsimage文件中,从而得到一个文件系统的最新快照。但是在产品集群中NameNode是很少重启的,这也意味着当NameNode运行了很长时间后,edit logs文件会变得很大。在这种情况下就会出现下面一些问题:
·edit logs文件会变的很大,怎么去管理这个文件是一个挑战。
·NameNode的重启会花费很长时间,因为有很多改动[笔者注:在edit logs中]要合并到fsimage文件上。
如果NameNode挂掉了,那我们就丢失了很多改动因为此时的fsimage文件非常旧。[笔者注: 笔者认为在这个情况下丢失的改动不会很多, 因为丢失的改动应该是还在内存中但是没有写到edit logs的这部分。]
因此为了克服这个问题,我们需要一个易于管理的机制来帮助我们减小edit logs文件的大小和得到一个最新的fsimage文件,这样也会减小在NameNode上的压力。这跟Windows的恢复点是非常像的,Windows的恢复点机制允许我们对OS进行快照,这样当系统发生问题时,我们能够回滚到最新的一次恢复点上。
现在我们明白了NameNode的功能和所面临的挑战 - 保持文件系统最新的元数据。
二、详述SecondaryNameNode的作用
SecondaryNameNode就是来帮助解决上述问题的,它的职责是合并NameNode的edit logs到fsimage文件中。
上面的图片展示了Secondary NameNode是怎么工作的。
首先,它定时到NameNode去获取edit logs,并更新到fsimage上。[笔者注:Secondary NameNode自己的fsimage],一旦它有了新的fsimage文件,它将其拷贝回NameNode中。
NameNode在下次重启时会使用这个新的fsimage文件,从而减少重启的时间。
Secondary NameNode的整个目的是在HDFS中提供一个检查点。它只是NameNode的一个助手节点。这也是它在社区内被认为是检查点节点的原因。
现在,我们明白了Secondary NameNode所做的不过是在文件系统中设置一个检查点来帮助NameNode更好的工作。它不是要取代掉NameNode也不是NameNode的备份。所以从现在起,让我们养成一个习惯,称呼它为检查点节点吧。
三、总结
Secondarynamenode作用
SecondaryNameNode有两个作用,一是镜像备份,二是日志与镜像的定期合并。两个过程同时进行,称为checkpoint. 镜像备份的作用:备份fsimage(fsimage是元数据发送检查点时写入文件);日志与镜像的定期合并的作用:将Namenode中edits日志和fsimage合并,防止(如果Namenode节点故障,namenode下次启动的时候,会把fsimage加载到内存中,应用edit log,edit log往往很大,导致操作往往很耗时。)
Secondarynamenode工作原理
日志与镜像的定期合并总共分五步:
1. SecondaryNameNode通知NameNode准备提交edits文件,此时主节点产生edits.new
2. SecondaryNameNode通过http get方式获取NameNode的fsimage与edits文件(在SecondaryNameNode的current同级目录下可见到 temp.check-point或者previous-checkpoint目录,这些目录中存储着从namenode拷贝来的镜像文件)
3. SecondaryNameNode开始合并获取的上述两个文件,产生一个新的fsimage文件fsimage.ckpt
4. SecondaryNameNode用http post方式发送fsimage.ckpt至NameNode
5. NameNode将fsimage.ckpt与edits.new文件分别重命名为fsimage与edits,然后更新fstime,整个checkpoint过程到此结束。 在新版本的hadoop中(hadoop0.21.0),SecondaryNameNode两个作用被两个节点替换, checkpoint node与backup node. SecondaryNameNode备份由三个参数控制fs.checkpoint.period控制周期,fs.checkpoint.size控制日志文件超过多少大小时合并, dfs.http.address表示http地址,这个参数在SecondaryNameNode为单独节点时需要设置。
相关配置
core-site.xml:这里有2个参数可配置,但一般来说我们不做修改。fs.checkpoint.period表示多长时间记录一次hdfs的镜像。默认是1小时。fs.checkpoint.size表示一次记录多大的size,默认64M。
<property>
<name>fs.checkpoint.period</name>
<value>3600</value>
<description>The number of seconds between two periodic checkpoints.
</description>
</property>
<property>
<name>fs.checkpoint.size</name>
<value>67108864</value>
<description>The size of the current edit log (in bytes) that triggers
a periodic checkpoint even if the fs.checkpoint.period hasn’t expired.
</description>
</property>