HDFS-Hadoop Overview 2-

2009.01.20유현정

Data Replication

• HDFS’s blocks in a file except the last block are the same size.

• The block size and replication factor are configurable per file.

• The NameNode periodically receives a Heartbeat and a Blockreport from each of the DataNodes in the cluster. – DataNodes send Heartbeat to the

NameNode. NameNode used Heartbeats to detect DataNode failure.

– DataNode periodically sends a report of all existing blocks to the NameNode.

Replica Placement

• For the common case, replication factor == 3– One replica on one node in the local rack– Another on a different node in the local rack– The last on a different node in a different

rack– If replication factor > 3,

additional replicas are randomly placed

Replica Placement

• Does not impact data reliability and availability guarantees.

• However, it does reduce the aggregate network bandwidth used when reading data. (3 개의 rack 이 아닌 , 2 개의 rack 에 데이터를 저장하기 때문 )

• Replicas of file 은 공평하게 분배되지 않음• This policy is a work in progress.

Replica Selection

• To minimize global bandwidth consumption and read latency, HDFS tries to satisfy a read request from a replica that is closest to the reader.

SafeMode

• 시작 시 , NameNode 는 SafeMode 상태• 데이터 block 의 복제는 안전모드 상태일 때

발생하지 않음• 안전하게 복제된 data block 의

percentage 를 점검한 후 , 안전모드 상태에서 벗어남

• 명시된 replication factor 보다 적은 data block 의 list 를 check

• NameNode 가 위 block 들을 다른 데이터노드에 복재함

NameNode Meta-data

• The NameNode uses a tansaction log called the EditLog to persistently record every change that occurs to file system metadata. – E.g.) creating a file, deleting a file, or changing

the replication factor of a file• The entire file system namespace, including

the mapping of blocks to files and file system properties, is stored in a file called the FsImage.

• EditLog & FsImage is stored as files in the NameNode’s local file system.

Checkpoint

• When the NameNode starts up, – NameNode 는 FsImage 와 EditLog 를

디스크로부터 읽고 , EditLog 로부터의 모든 transaction 들을 FsImage 에 적용한 뒤 , 새로운 버전의 FsImage 로 디스크에 저장

– EditLog 의 transactions 은 FsImage 에 저장되었기 때문에 버림

• 현재 , checkpoint 는 NameNode 시작 시에만 발생

• 주기적으로 checkpointing 을 지원하는 작업 구현 중

The communication protocol

• Layered on top of the TCP/IP protocol• Client Protocol : client ↔ NameNode• DataNode Protocol : DataNodes↔

NameNode• A Remote Procedure Call(RPC)

abstration wraps both the Client Protocol and the DataNode Protocol.– NameNode 는 어떠한 RPC 들도 초기화하지 않음– NameNode 는 DataNodes 나 Clients 에

발행된 요청에 대해서만 응답

Robustness

• The three common types of failure– NameNode failures– DataNode failures– Network partitions

Data Disk Failure

• A network partition can cause a subset of DataNodes to lose connectivity with the NameNode. – Using a Heartbeat message

• The necessity for re-replication’s reasons– A DataNode may become unavailable like a

dead DataNode– A replica may become corrupted– A hard disk on a DataNode may fail– The replication factor of a file may be

increased

NameNode Failure

• A single point of failure• 현재 , 자동적인 재 시작과 다른 머신에

의한 NameNode software 의 장애 극복은 지원되지 않음

Data Correctness/Integrity

• Use Checksums to validate data– Use CRC32

• DataNode stores the checksum.

Snapshots

• 특정 시점 순간의 사본을 저장하는 기능• 현재는 지원 안함

Replication Pipelining

• DataNode 는 pipeline 내의 이전 DataNode 로부터 데이터를 받는 동시에 Pipeline 내의 다음 DataNode 로 전송

• The data is pipelined from one DataNode to the next.

File Deletes and Undeletes

• 사용자나 application 에 의해서 파일이 삭제되었을 때 , 그 파일은 HDFS 에서 바로 삭제되지 않음– /trash 폴더의 파일로 먼저 이름 변경– /trash 폴더에 있다면 , 복원 가능–일정 시간 후 , NameNode 는 해당 파일을

Namespace 에서 삭제 • 해당 파일과 그에 관련된 블록들의 해제

File Deletes and Undeletes

• /trash 폴더는 삭제된 파일의 최근 사본을 갖고 있다 .

• /trash 폴더 안에 파일이 남아있다면 , 그 파일을 삭제 후에도 취소 가능

• 현재 , default policy : – 6 시간 이상의 것들이 /trash 폴더에서 삭제