请列出正常工作的Hadoop集群中Hadoop都分别需要启动哪些进程，它们的作用分别是什么?

八股文_Hadoop 0 29

参考回答

在一个正常工作的 Hadoop 集群中，通常需要启动以下进程：

NameNode：
- 作用：HDFS 的主节点，负责管理文件系统的元数据。它保存文件的目录结构、文件块的位置和副本信息。所有的文件操作（如创建、删除、重命名文件等）都通过 NameNode 来进行。
DataNode：
- 作用：HDFS 中的工作节点，负责实际存储数据块。DataNode 定期向 NameNode 汇报其存储的块信息，并响应客户端的读写请求。
ResourceManager：
- 作用：YARN 中的资源管理器，负责管理和调度集群资源。ResourceManager 会处理应用程序的资源请求并决定任务执行的节点。它负责协调计算任务的分配。
NodeManager：
- 作用：每个计算节点上都会启动 NodeManager，负责管理节点的资源使用情况，并向 ResourceManager 汇报节点的状态。NodeManager 还负责启动和监控容器中的任务。
Secondary NameNode：
- 作用：并非 NameNode 的备份，而是用于定期合并 HDFS 的文件系统镜像（FsImage）和编辑日志（EditLog），从而减轻 NameNode 的负担，防止编辑日志过大。
JobTracker (Hadoop 1.x)：
- 作用：在 Hadoop 1.x 中，JobTracker 负责调度作业，分配任务到各个 TaskTracker 上执行，并跟踪作业的进度。
TaskTracker (Hadoop 1.x)：
- 作用：在 Hadoop 1.x 中，TaskTracker 负责在本地节点上执行任务，并将任务的状态返回给 JobTracker。

详细讲解与拓展

1. NameNode

NameNode 是 HDFS 的核心组件，负责存储和管理 HDFS 中的元数据。它并不存储实际的数据块，而是保存关于数据块的位置和副本信息。客户端通过与 NameNode 交互，了解文件的数据块在集群中的位置，从而读取文件内容。

作用：NameNode 管理文件的目录结构，处理文件的创建、删除、重命名等操作。它是 HDFS 的单点故障 (SPOF)，因此在集群配置中，通常会配置 Secondary NameNode 或 NameNode 高可用 (HA) 配置来避免单点故障。

2. DataNode

DataNode 负责存储文件的实际数据块。每个 DataNode 会定期向 NameNode 报告自己存储的块信息。这些报告的内容包括块的位置、块的健康状况等。

作用：DataNode 响应客户端对数据的读写请求，并进行相应的存储和读取操作。每当有客户端请求读取文件时，NameNode 会告知客户端该文件存储的 DataNode 的位置，然后客户端直接从 DataNode 中读取数据。

3. ResourceManager (YARN)

ResourceManager 是 YARN 的核心组件，负责集群中资源的管理和任务的调度。它为应用程序提供资源，并通过调度算法决定任务在哪些节点上执行。

作用：ResourceManager 负责接受客户端提交的资源请求，按照节点资源的可用情况进行资源的分配。它协调计算任务的分配，使得集群中的资源得到有效利用。ResourceManager 由两个主要部分组成：Scheduler 和 ApplicationManager。

Scheduler：负责资源的调度，确定哪些任务可以在集群中执行。
ApplicationManager：负责管理应用程序的生命周期，包括应用程序的启动和完成。

4. NodeManager (YARN)

NodeManager 是 YARN 中的工作节点进程，负责监控和管理每个节点上的资源，确保节点的资源得到合理利用。

作用：NodeManager 定期向 ResourceManager 汇报节点的资源使用情况，并接收 ResourceManager 的资源分配指令。NodeManager 启动并管理应用程序在本节点上的容器，并监控容器的状态和资源使用情况。

5. Secondary NameNode

Secondary NameNode 并不是 NameNode 的备份，它的作用是定期将 NameNode 的 FsImage 和 EditLog 合并。NameNode 每次修改文件系统时都会记录到 EditLog 中，而 FsImage 保存的是文件系统的完整镜像。随着时间的推移，EditLog 会变得越来越大，因此需要定期合并。

作用：Secondary NameNode 将 FsImage 和 EditLog 合并成一个新的 FsImage，然后将该镜像返回给 NameNode。这样，NameNode 的内存中可以加载最新的文件系统镜像，避免了 EditLog 过大的问题。

6. JobTracker 和 TaskTracker (Hadoop 1.x)

在 Hadoop 1.x 中，JobTracker 是 MapReduce 作业的调度中心，负责接收作业请求并分配任务。TaskTracker 是集群中的工作节点，它负责接收 JobTracker 分配的任务并执行。

作用：
– JobTracker：接收并调度作业，跟踪作业的状态，并将任务分配给 TaskTracker 执行。
– TaskTracker：接收任务并在本节点上执行，同时向 JobTracker 汇报任务的执行状态。

在 Hadoop 2.x 中，JobTracker 和 TaskTracker 被 YARN 的 ResourceManager 和 NodeManager 取代。

总结

在 Hadoop 集群中，正常工作时需要启动多个关键进程，包括 NameNode、DataNode、ResourceManager、NodeManager、Secondary NameNode、JobTracker 和 TaskTracker。每个进程在集群中承担不同的职责，如资源管理、任务调度、数据存储等。通过这些进程的协同工作，Hadoop 集群能够高效地进行大数据的存储、计算和管理。