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在 HDFS(Hadoop Distributed File System)中,Block 是文件存储的基本单元。HDFS 将大文件分割成固定大小的块(Block),默认大小为 128MB(Hadoop 2.x 及以后版本)或 64MB(Hadoop 1.x 版本)。这些 Block 被分布式地存储在集群中的多个 DataNode 上,以实现高吞吐量的数据访问和容错性。
本题详细解读
1. Block 的作用
- 数据分片:HDFS 将大文件分割成多个 Block,每个 Block 可以独立存储和处理,便于并行计算和分布式存储。
- 容错性:每个 Block 会被复制多份(默认是 3 份),存储在不同的 DataNode 上。即使某个 DataNode 发生故障,数据仍然可以从其他副本中恢复。
- 高效存储:Block 的大小可以根据实际需求进行配置,较大的 Block 大小可以减少元数据的管理开销,提高存储效率。
2. Block 的存储
- DataNode:Block 存储在 DataNode 上,DataNode 是 HDFS 集群中的工作节点,负责实际的数据存储和读写操作。
- NameNode:NameNode 是 HDFS 的主节点,负责管理文件系统的命名空间和 Block 的元数据信息,如 Block 的位置、副本数等。
3. Block 的读写
- 写操作:当客户端向 HDFS 写入文件时,文件会被分割成多个 Block,并按照配置的副本数复制到不同的 DataNode 上。
- 读操作:当客户端从 HDFS 读取文件时,NameNode 会提供文件对应的 Block 位置信息,客户端直接从相应的 DataNode 读取数据。
4. Block 的配置
- Block 大小:可以通过
dfs.blocksize
参数配置 Block 的大小,默认值为 128MB。较大的 Block 大小适合存储大文件,而较小的 Block 大小适合存储小文件。 - 副本数:可以通过
dfs.replication
参数配置 Block 的副本数,默认值为 3。增加副本数可以提高数据的可靠性,但也会增加存储开销。
5. Block 的管理
- Block 报告:DataNode 会定期向 NameNode 发送 Block 报告,汇报当前存储的 Block 信息。
- Block 恢复:当某个 DataNode 发生故障时,NameNode 会检测到 Block 副本的缺失,并启动复制过程,将缺失的 Block 复制到其他 DataNode 上。
通过以上机制,HDFS 能够高效地存储和管理大规模数据,并提供高可靠性和高吞吐量的数据访问能力。