HDFS（Hadoop Distributed File System）是一個高度容錯的分布式文件系統，它通過以下幾種機制來實現數據的容錯：
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數據塊復制：
- HDFS將每個文件分割成多個數據塊（默認大小為128MB或256MB），并將這些數據塊復制到集群中的多個節點上。
- 默認情況下，每個數據塊會有三個副本（可以通過配置參數
dfs.replication調整）。
- 這些副本分布在不同的機架上，以提高容錯能力。
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NameNode和Secondary NameNode：
- NameNode：負責管理文件系統的元數據，包括文件名、權限、塊列表及其位置等。
- Secondary NameNode：并不是NameNode的熱備份，而是定期合并NameNode的編輯日志和文件系統鏡像，減輕NameNode的內存壓力，并在NameNode故障時提供恢復功能。
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數據塊報告：
- 每個DataNode定期向NameNode發送數據塊報告，告知NameNode它存儲了哪些數據塊。
- 如果NameNode在一定時間內沒有收到某個DataNode的數據塊報告，它會認為該DataNode失效，并開始復制該DataNode上的數據塊到其他節點。
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心跳機制：
- DataNode定期向NameNode發送心跳信號，表明自己仍然存活。
- 如果NameNode在一段時間內沒有收到某個DataNode的心跳信號，它會認為該DataNode失效，并啟動數據塊恢復過程。
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數據塊恢復：
- 當NameNode檢測到某個DataNode失效時，它會從其他DataNode上的副本中選擇一個來替換失效節點上的數據塊。
- 這個過程稱為數據塊恢復，確保數據的可用性和一致性。
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管道式復制：
- 在寫入數據時，HDFS采用管道式復制的方式，將數據流式傳輸到多個DataNode。
- 這種方式可以提高寫入性能，并且在傳輸過程中如果某個DataNode失效，NameNode可以立即切換到下一個DataNode繼續傳輸。
通過這些機制，HDFS能夠在節點故障或網絡問題的情況下，仍然保持數據的高可用性和一致性。
