简述Hadoop集群工作时启动哪些进程？它们有什么作用？

八股文_Hadoop 0 43

参考回答

在 Hadoop 集群工作时，启动的主要进程包括：

NameNode：负责管理 HDFS 的元数据，如文件的名称、路径、块位置等。它是 HDFS 的核心，提供文件系统的目录结构和文件访问权限的管理。
DataNode：负责实际存储数据块，响应来自客户端的读写请求，并向 NameNode 报告存储的块信息。
ResourceManager：YARN 中的资源管理器，负责管理集群中的资源，协调应用程序的资源请求和调度。
NodeManager：每个计算节点上都会启动 NodeManager，负责监控节点资源的使用情况，并向 ResourceManager 报告节点的资源状况。
Secondary NameNode：用于定期合并 NameNode 的编辑日志和文件系统镜像，以减轻 NameNode 的负担，并避免 NameNode 存储文件过大。
JobTracker (Hadoop 1.x)：在 Hadoop 1.x 中，JobTracker 负责管理作业的调度和任务的执行。它调度作业并将任务分配到各个 TaskTracker。
TaskTracker (Hadoop 1.x)：在 Hadoop 1.x 中，TaskTracker 负责执行 TaskTracker 接收到的任务，并将任务的执行状态返回给 JobTracker。

详细讲解与拓展

1. NameNode

NameNode 是 HDFS 的核心组件，负责维护文件系统的元数据。元数据包括文件名、文件路径、每个文件的块信息以及块在集群中存储的位置。NameNode 不存储实际数据块，只保存这些文件的管理信息。

作用：当客户端访问文件时，NameNode 根据请求提供文件的存储位置信息。由于 NameNode 只存储元数据，所以它是一个高效的管理节点，能快速响应查询。

注意：NameNode 是 HDFS 的单点故障 (SPOF)，因此通常配置 Secondary NameNode 来定期备份和清理编辑日志，防止 NameNode 崩溃导致系统不可用。

2. DataNode

DataNode 是集群中的数据存储节点，负责实际存储数据块。每个文件在 HDFS 中都会被拆分成若干个数据块，并将这些块分布到集群中的 DataNode 上。

作用：当客户端读取或写入文件时，DataNode 会处理相应的数据存储操作。DataNode 会定期向 NameNode 报告它存储的块信息，以便 NameNode 了解数据的存储情况。

注意：DataNode 不处理文件系统的管理，只负责数据的读写与块的存储。

3. ResourceManager (YARN)

在 Hadoop 2.x 及以后的版本中，ResourceManager 是 YARN 的核心组件，负责管理和调度资源。它的任务是接收应用程序的资源请求，根据集群资源状况分配资源。

作用：ResourceManager 会根据资源需求，决定任务在哪个节点上运行。它通过与 NodeManager 的协作，分配 CPU、内存等资源来运行任务。ResourceManager 会将任务分配给 NodeManager，而 NodeManager 再启动相应的容器进行任务执行。

注意：ResourceManager 与 YARN 中的 ApplicationMaster 协同工作，ApplicationMaster 负责具体的作业管理和任务执行。

4. NodeManager (YARN)

NodeManager 是集群中每个节点上的进程，负责资源监控、容器管理和任务执行。NodeManager 会向 ResourceManager 定期报告节点的资源使用情况，并根据 ResourceManager 的指示启动、监控和停止任务。

作用：NodeManager 负责本节点上所有资源的管理，如 CPU 和内存的分配，以及启动和监控容器中的任务。它确保任务在节点上的顺利执行。

注意：NodeManager 是集群中每个节点的守护进程，集群中的每个节点都需要运行 NodeManager。

5. Secondary NameNode

Secondary NameNode 并非 NameNode 的备份，它的作用是定期将 NameNode 的编辑日志（EditLog）和文件系统的元数据快照（FsImage）合并，以避免 EditLog 文件过大。

作用：Secondary NameNode 会将现有的 FsImage 和 EditLog 合并，并生成新的 FsImage，之后将合并后的 FsImage 返回给 NameNode。这样做可以减少 NameNode 启动时加载编辑日志的时间。

注意：Secondary NameNode 仅用于优化 NameNode 的性能，不能替代 NameNode，因为它不存储实时的文件系统元数据。

6. JobTracker 和 TaskTracker (Hadoop 1.x)

在 Hadoop 1.x 中，JobTracker 负责处理作业调度和任务分配。TaskTracker 负责执行 JobTracker 分配的任务，并返回执行状态。JobTracker 是 Hadoop 1.x 中的单点故障组件，集群中的所有任务都需要通过它进行调度。

作用：
– JobTracker：负责分配作业执行的任务，并跟踪任务进度。
– TaskTracker：接收来自 JobTracker 的任务并执行，完成后将任务状态返回给 JobTracker。

注意：在 Hadoop 2.x 及以后的版本中，JobTracker 和 TaskTracker 被 YARN 中的 ResourceManager 和 NodeManager 替代，进行资源管理和任务调度。

总结

Hadoop 集群启动的进程包括 NameNode、DataNode、ResourceManager、NodeManager、Secondary NameNode，以及 Hadoop 1.x 中的 JobTracker 和 TaskTracker。每个进程都有其特定的功能：存储和管理数据、调度和执行任务、监控资源等，协同工作以保证 Hadoop 集群的高效运行。随着版本更新，Hadoop 的架构和进程逐步优化，提高了集群的容错性、可扩展性和资源管理效率。