Secondary NameNode 的作用

喜欢ヅ旅行 2022-05-15 04:52 129阅读 0赞

## 前言 ##

最近刚接触Hadoop, 一直没有弄明白NameNode和Secondary NameNode的区别和关系。很多人都认为，Secondary NameNode是NameNode的备份，是为了防止NameNode的单点失败的，直到读了这篇文章Secondary Namenode - What it really do? (需翻墙)才发现并不是这样。文章写的很通俗易懂，现将其翻译如下：

## Secondary NameNode:它究竟有什么作用？ ##

在Hadoop中，有一些命名不好的模块，Secondary NameNode是其中之一。从它的名字上看，它给人的感觉就像是NameNode的备份。但它实际上却不是。很多Hadoop的初学者都很疑惑，Secondary NameNode究竟是做什么的，而且它为什么会出现在HDFS中。因此，在这篇文章中，我想要解释下Secondary NameNode在HDFS中所扮演的角色。

从它的名字来看，你可能认为它跟NameNode有点关系。没错，你猜对了。因此在我们深入了解Secondary NameNode之前，我们先来看看NameNode是做什么的。

## NameNode ##

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。

![这里写图片描述][70]  
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：

1.fsimage - 它是在NameNode启动时对整个文件系统的快照
     2.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：

1.edit logs文件会变的很大，怎么去管理这个文件是一个挑战。
     2.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。
     3.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。那么，这些跟Secondary NameNode又有什么关系呢？

## Secondary NameNode ##

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。

![这里写图片描述][70 1]  
上面的图片展示了Secondary NameNode是怎么工作的。

1.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]
    2.一旦它有了新的fsimage文件，它将其拷贝回NameNode中。
    3.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。

## 标题 ##

## 后记 ##

这篇文章基本上已经清楚的介绍了Secondary NameNode的工作以及为什么要这么做。最后补充一点细节，是关于NameNode是什么时候将改动写到edit logs中的？这个操作实际上是由DataNode的写操作触发的，当我们往DataNode写文件时，DataNode会跟NameNode通信，告诉NameNode什么文件的第几个block放在它那里，NameNode这个时候会将这些元数据信息写到edit logs文件中。

## Hadoop Namenode和Secondary Namenode 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。

## 相关配置文件 ##

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>

镜像备份的周期时间是可以修改的，如果不想一个小时备份一次，可以改的时间短点。core-site.xml中的fs.checkpoint.period值

## Secondarynamenode工作原理图 ##

这也解释了下面的问题：

(1)、为什么namenode和Secondary namenode需要同样大内存

(2)、大集群中namenode和Secondary namenode需要是各自独立的两个节点。

[70]: /images/20220515/3cfd0908e862461bb325e9c50453d752.png
[70 1]: /images/20220515/d35a5698719347df8c001f6fb8714ccf.png