HDFS(Hadoop Distributed File System)的高可用性主要通過以下幾種機制實現:
數據塊復制:HDFS默認將每個文件的數據塊復制到多個不同的DataNode上,通常為3個副本。這樣即使某個DataNode發生故障,其他副本仍然可以提供服務。
NameNode高可用性:通過部署兩個或多個NameNode實例(一個Active,一個Standby),實現主備節點的高可用性。Active NameNode處理所有客戶端請求,而Standby NameNode則實時與Active NameNode同步元數據信息,并在Active NameNode故障時接管服務。
ZooKeeper和ZKFC:使用ZooKeeper進行NameNode狀態的監控和故障檢測。ZKFC(ZooKeeper Failover Controller)負責在Active NameNode發生故障時,通過ZooKeeper進行自動切換,將Standby NameNode提升為Active NameNode。
共享存儲:使用JournalNode作為共享存儲,保存NameNode的編輯日志(edits log)。JournalNode集群中的所有節點都保存有完整的edits日志,確保在NameNode切換時能夠保持數據的一致性。
故障檢測和恢復:NameNode定期監控DataNode的狀態,如果發現某個DataNode失效,會將數據塊復制到其他健康的DataNode上。此外,NameNode的元數據也會定期保存到磁盤,以防止元數據丟失。
客戶端容錯:客戶端通過重試機制來處理NameNode的短暫不可用情況,確保在NameNode故障時仍能繼續訪問數據。
通過這些機制,HDFS能夠在發生故障時自動進行切換,保證系統的高可用性和數據的可靠性。