5.1 NameNode&Secondary NameNode工作机制
1）第一阶段：namenode启动
（1）第一次启动namenode格式化后，创建fsimage和edits文件。如果不是第一次启动，直接加载编辑日志(edits)和镜像文件(fsimage)到内存
（2）客户端对元数据进行增删改的请求
（3）namenode记录操作日志，更新滚动日志
（4）namenode在内存中对数据进行增删改查
2）第二阶段：Secondary NameNode工作
（1）Secondary NameNode询问namenode是否需要checkpoint。直接带回namenode是否检查结果。
（2）Secondary NameNode请求执行checkpoint。
（3）namenode滚动正在写的edits日志
（4）将滚动前的编辑日志和镜像文件拷贝到Secondary NameNode
（5）Secondary NameNode加载编辑日志和镜像文件到内存，并合并。
（6）生成新的镜像文件fsimage.chkpoint
（7）拷贝fsimage.chkpoint到namenode
（8）namenode将fsimage.chkpoint重新命名成fsimage
3）chkpoint检查时间参数设置
（1）通常情况下，SecondaryNameNode每隔一小时执行一次。
[hdfs-default.xml]
<property>
<name>dfs.namenode.checkpoint.period</name>
<value>3600</value>
</property>
（2）一分钟检查一次操作次数，当操作次数达到1百万时，SecondaryNameNode执行一次。
<property>
<name>dfs.namenode.checkpoint.txns</name>
<value>1000000</value>
<description>操作动作次数</description>
</property>
<property>
<name>dfs.namenode.checkpoint.check.period</name>
<value>60</value>
<description> 1分钟检查一次操作次数</description>
</property>
5.2 镜像文件和编辑日志文件
1）概念
namenode被格式化之后，将在/opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name/current目录中产生如下文件,注只能在NameNode所在的节点才能找到此文件
可以执行find . -name edits* 来查找文件
edits_0000000000000000000
fsimage_0000000000000000000.md5
seen_txid
VERSION
（1）Fsimage文件：HDFS文件系统元数据的一个永久性的检查点，其中包含HDFS文件系统的所有目录和文件idnode的序列化信息。
（2）Edits文件：存放HDFS文件系统的所有更新操作的路径，文件系统客户端执行的所有写操作首先会被记录到edits文件中。
（3）seen_txid文件保存的是一个数字，就是最后一个edits_的数字
（4）每次Namenode启动的时候都会将fsimage文件读入内存，并从00001开始到seen_txid中记录的数字依次执行每个edits里面的更新操作，保证内存中的元数据信息是最新的、同步的，可以看成Namenode启动的时候就将fsimage和edits文件进行了合并。
2）oiv查看fsimage文件
（1）查看oiv和oev命令
[itstar@bigdata111 current]$ hdfs
oiv apply the offline fsimage viewer to an fsimage
oev apply the offline edits viewer to an edits file
（2）基本语法
hdfs oiv -p 文件类型 -i镜像文件 -o 转换后文件输出路径
（3）案例实操
[itstar@bigdata111 current]$ pwd
/opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name/current
[itstar@bigdata111 current]$ hdfs oiv -p XML -i fsimage_0000000000000000316 -o /opt/fsimage.xml
[itstar@bigdata111 current]$ cat /opt/module/hadoop-2.8.4/fsimage.xml
将显示的xml文件内容拷贝到IDEA中创建的xml文件中，并格式化。
3）oev查看edits文件
（1）基本语法
hdfs oev -p 文件类型 -i编辑日志 -o 转换后文件输出路径
-p –processor <arg> 指定转换类型: binary (二进制格式), xml (默认，XML格式),stats
-i –inputFile <arg> 输入edits文件，如果是xml后缀，表示XML格式，其他表示二进制
-o –outputFile <arg> 输出文件，如果存在，则会覆盖
（2）案例实操
[itstar@bigdata111 current]$ hdfs oev -p XML -i edits_0000000000000000135-0000000000000000135 -o /opt/module/hadoop-2.8.4/edits.xml -p stats
[itstar@bigdata111 current]$ cat /opt/module/hadoop-2.8.4/edits.xml
每个RECORD记录了一次操作，比如图中的
OP_ADD代表添加文件操作、OP_MKDIR代表创建目录操作。里面还记录了
文件路径（PATH）
修改时间（MTIME）
添加时间（ATIME）
客户端名称（CLIENT_NAME）
客户端地址（CLIENT_MACHINE）
权限（PERMISSION_STATUS）等非常有用的信息
将显示的xml文件内容拷贝到IDEA中创建的xml文件中，并格式化。
5.3 滚动编辑日志
正常情况HDFS文件系统有更新操作时，就会滚动编辑日志。也可以用命令强制滚动编辑日志。
1）滚动编辑日志（前提必须启动集群）
[itstar@bigdata111 current]$ hdfs dfsadmin -rollEdits
举例：原文件名edits_inprogress_0000000000000000321
执行以下命令后
[root@bigdata111 current]# hdfs dfsadmin -rollEdits
Successfully rolled edit logs.
New segment starts at txid 323
edits_inprogress_0000000000000000321 => edits_inprogress_0000000000000000323
2）镜像文件什么时候产生
Namenode启动时加载镜像文件和编辑日志
5.4 namenode版本号
1）查看namenode版本号
在/opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name/current这个目录下查看VERSION
namespaceID=1778616660
clusterID=CID-bc165781-d10a-46b2-9b6f-3beb1d988fe0
cTime=1552918200296
storageType=NAME_NODE
blockpoolID=BP-274621862-192.168.1.111-1552918200296
layoutVersion=-63
2）namenode版本号具体解释
（1） namespaceID在HDFS上，会有多个Namenode，所以不同Namenode的namespaceID是不同的，分别管理一组blockpoolID。
（2）clusterID集群id，全局唯一
（3）cTime属性标记了namenode存储系统的创建时间，对于刚刚格式化的存储系统，这个属性为0；但是在文件系统升级之后，该值会更新到新的时间戳。
（4）storageType属性说明该存储目录包含的是namenode的数据结构。
（5）blockpoolID：一个block pool id标识一个block pool，并且是跨集群的全局唯一。当一个新的Namespace被创建的时候(format过程的一部分)会创建并持久化一个唯一ID。在创建过程构建全局唯一的BlockPoolID比人为的配置更可靠一些。NN将BlockPoolID持久化到磁盘中，在后续的启动过程中，会再次load并使用。
（6）layoutVersion是一个负整数。通常只有HDFS增加新特性时才会更新这个版本号。
（7）storageID (存储ID)：是DataNode的ID,不唯一
5.5 SecondaryNameNode目录结构
Secondary NameNode用来监控HDFS状态的辅助后台程序，每隔一段时间获取HDFS元数据的快照。
在/opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/namesecondary/current这个目录中查看SecondaryNameNode目录结构。
edits_0000000000000000001-0000000000000000002
fsimage_0000000000000000002
fsimage_0000000000000000002.md5
VERSION
SecondaryNameNode的namesecondary/current目录和主namenode的current目录的布局相同。
好处：在主namenode发生故障时（假设没有及时备份数据），可以从SecondaryNameNode恢复数据。
方法一：将SecondaryNameNode中数据拷贝到namenode存储数据的目录；
方法二：使用-importCheckpoint选项启动namenode守护进程，从而将SecondaryNameNode中数据拷贝到namenode目录中。
1）案例实操（一）：
模拟namenode故障，并采用方法一，恢复namenode数据
（1）kill -9 namenode进程
（2）删除namenode存储的数据（/opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name）
rm -rf /opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name/*
注：此时hadoop-daemon.sh stop namenode关闭NN,
然后hadoop-daemon.sh start namenode重启NN,发现50070页面启动不了
（3）拷贝SecondaryNameNode中数据到原namenode存储数据目录
cp -r /opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/namesecondary/* /opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name/
（4）重新启动namenode
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
2）案例实操（二）：
模拟namenode故障，并采用方法二，恢复namenode数据
（0）修改hdfs-site.xml中的配置，value的单位是秒，默认3600，即1小时，仅配置一台即可
<property>
<name>dfs.namenode.checkpoint.period</name>
<value>120</value>
</property>
<property>
<name>dfs.namenode.name.dir</name>
<value>/opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name</value>
</property>
（1）kill -9 namenode进程
（2）删除namenode存储的数据（/opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name）
rm -rf /opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/name/*
（3）如果SecondaryNameNode不和Namenode在一个主机节点上，需要将SecondaryNameNode存储数据的目录拷贝到Namenode存储数据的平级目录。
[itstar@bigdata111 dfs]$ pwd
/opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs
[itstar@bigdata111 dfs]$ ls
data name namesecondary
（4）导入检查点数据（等待一会ctrl+c结束掉）
bin/hdfs namenode -importCheckpoint
（5）启动namenode
sbin/hadoop-daemon.sh start namenode
（6）如果提示文件锁了，可以删除in_use.lock
rm -rf /opt/module/hadoop-2.8.4/data/dfs/namesecondary/in_use.lock
5.6 集群安全模式操作
1）概述
Namenode启动时，首先将映像文件（fsimage）载入内存，并执行编辑日志（edits）中的各项操作。一旦在内存中成功建立文件系统元数据的映像，则创建一个新的fsimage文件和一个空的编辑日志。此时，namenode开始监听datanode请求。但是此刻，namenode运行在安全模式，即namenode的文件系统对于客户端来说是只读的。
系统中的数据块的位置并不是由namenode维护的，而是以块列表的形式存储在datanode中。在系统的正常操作期间，namenode会在内存中保留所有块位置的映射信息。在安全模式下，各个datanode会向namenode发送最新的块列表信息，namenode了解到足够多的块位置信息之后，即可高效运行文件系统。
如果满足“最小副本条件”，namenode会在30秒钟之后就退出安全模式。所谓的最小副本条件指的是在整个文件系统中99.9%的块满足最小副本级别（默认值：dfs.replication.min=1）。在启动一个刚刚格式化的HDFS集群时，因为系统中还没有任何块，所以namenode不会进入安全模式。
2）基本语法
集群处于安全模式，不能执行重要操作（写操作）。集群启动完成后，自动退出安全模式。
（1）bin/hdfs dfsadmin -safemode get （功能描述：查看安全模式状态）
（2）bin/hdfs dfsadmin -safemode enter （功能描述：进入安全模式状态）
（3）bin/hdfs dfsadmin -safemode leave （功能描述：离开安全模式状态）
（4）bin/hdfs dfsadmin -safemode wait （功能描述：等待安全模式状态）
3）案例
模拟等待安全模式
1）先进入安全模式
bin/hdfs dfsadmin -safemode enter
2）执行下面的脚本
编辑一个脚本(注：必须已设置环境变量，要不就写绝对路径)
#!bin/bash
hdfs dfsadmin -safemode wait
hadoop fs -put /opt/BBB /
3）再打开一个窗口，执行
bin/hdfs dfsadmin -safemode leave
5.7 Namenode多目录配置
1）namenode的本地目录可以配置成多个，且每个目录存放内容相同，增加了可靠性。
2）具体配置如下：
hdfs-site.xml
<property>
<name>dfs.namenode.name.dir</name>
<value>file:///${hadoop.tmp.dir}/dfs/name1,file:///${hadoop.tmp.dir}/dfs/name2</value>
</property>
1. 停止集群 删除data 和 logs rm -rf data/* logs/*
2. hdfs namenode -format
3. start-dfs.sh
4. 去展示
https://blog.csdn.net/qq_39657909/article/details/85553525
实验总结：
思考1：如果在非Namenode节点、进行格式化(hdfs namenode -format)
是否和在NN节点上同样会生成name1和name2目录呢？
答：只要配置了以上得配置，在该节点下同样会生成name1和name2
具体解释：
格式化做了哪些事情？
在NameNode节点上，有两个最重要的路径，分别被用来存储元数据信息和操作日志，而这两个路径来自于配置文件，它们对应的属性分别是dfs.name.dir和dfs.name.edits.dir，同时，它们默认的路径均是/tmp/hadoop/dfs/name。格式化时，NameNode会清空两个目录下的所有文件，之后，格式化会在目录dfs.name.dir下创建文件
hadoop.tmp.dir 这个配置，会让dfs.name.dir和dfs.name.edits.dir会让两个目录的文件生成在一个目录里
思考2：非NN上如果生成了name1和name2，那么他和NN上生成得有没有差别？
答：有区别、NN节点上会产生新得edits_XXX，非NN不会fsimage会更新，而非NN不会，只会产生一个仅初始化得到得fsimage，不会生成edits,更不会发生日志滚动。
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