2.2.4 NameNode

在HDFS中，NameNode是一个中心服务器，负责管理整个文件系统的命名空间（名字空间）和元数据，以及处理来自客户端的文件访问请求。NameNode保存了文件系统的如下3种元数据。

（1）命名空间，即整个分布式文件系统的目录结构。

（2）数据块与文件名的映射表。

（3）每个数据块副本的位置信息，每一个数据块默认有3个副本。

元数据信息包括：

（1）文件的owership和permission。

（2）文件包含哪些数据块。

（3）数据块保存在哪个DataNode（由DataNode启动时上报）上。

HDFS的元数据镜像文件FsImage用于维护文件系统树，以及文件树中所有的文件和文件夹的元数据。HDFS的操作日志文件EditLog用于记录文件的创建、删除、重命名等操作，每次保存FsImage之后到下次保存之间的所有HDFS操作，将会记录在EditLog文件中。与NameNode相关的文件还包括FsTime，用来保存最近一次检查点（checkpoint）的时间。FsImage、EditLog和FsTime均保存在Linux文件系统中。

HDFS对外提供了命名空间，让用户的数据可以存储在文件中，但在内部，文件可能被分成若干个数据块。HDFS中的文件命名遵循了传统的“目录/子目录/文件”格式。通过命令或者API可以创建目录，并且将文件保存在目录中。命名空间由NameNode管理，在NameNode上可以执行文件操作，比如打开、关闭、重命名等。此外，NameNode也负责向DataNode分配数据块并建立数据块和DataNode的对应关系。

NameNode只监听客户端事件及DataNode事件，而不会主动发起请求。客户端事件通常包括目录和文件的创建、读写、重命名和删除，以及文件列表信息的获取等。DataNode事件主要包括数据块信息的汇报、心跳消息、出错信息等。当NameNode监听到这些请求时便对它们进行响应，并将相应的处理结果返回到请求端。