From fd64a2b99218dd7c18deda0607da30b79a8d5234 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: zeekling Date: Sat, 13 Apr 2024 14:10:14 +0000 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?FSDirectory=E8=AF=A6=E8=A7=A3:=E9=85=8D?= =?UTF-8?q?=E7=BD=AE=E5=92=8C=E5=8F=98=E9=87=8F=20(#24)?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit Reviewed-on: https://git.zeekling.cn/big-data/hadoop_book/pulls/24 Co-authored-by: zeekling Co-committed-by: zeekling --- hdfs/FSDirectory详解.md | 98 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 98 insertions(+) create mode 100644 hdfs/FSDirectory详解.md diff --git a/hdfs/FSDirectory详解.md b/hdfs/FSDirectory详解.md new file mode 100644 index 0000000..f931704 --- /dev/null +++ b/hdfs/FSDirectory详解.md @@ -0,0 +1,98 @@ + +## 简介 + +Namenode最重要的两个功能之一就是维护整个文件系统的目录树（即命名空间namesystem） 。 +HDFS文件系统的命名空间（namespace） ， 也就是以“/”为根的整个目录树， 是通过FSDirectory类来管理的。 FSNamesystem也提供了管理目录树结构的方法。 +FSNamesystem中的方法多是调用FSDirectory类的实现。FSNamesystem在FSDirectory类方法的基础上添加了editlog日志记录的功能。 + +FSDirectory的操作则全部是在内存中进行的， 并不进行editlog的日志记录。 + +## 参数 + +| 参数 | 默认值 | 描述 | +|----|----|----| +| dfs.permissions.enabled | true | 是否开启权限管理 | +| dfs.permissions.superusergroup | supergroup | 超级用户组 | +| dfs.namenode.acls.enabled | true | 设置为true以启用对HDFS ACL（访问控制列表）的支持。3.3.1版本默认启用ACL | +| dfs.namenode.posix.acl.inheritance.enabled | true | 是否启用POSIX格式的ACL权限 | +| dfs.namenode.xattrs.enabled | true | 是否支持扩展namenode的属性。 | +| dfs.namenode.fs-limits.max-xattr-size | 16384 | 以字节为单位的扩展属性的名称和值的最大组合大小。它应该大于0，小于或等于32768。 | +| dfs.namenode.accesstime.precision | 3600000 | HDFS文件访问时间的精确值，默认为1小时。当为0时，表示禁用。 | +| dfs.quota.by.storage.type.enabled | true | 如果为true，则启用基于存储类型的配额。 | +| dfs.ls.limit | 1000 | 限制ls打印的文件数。如果小于或等于零，最多将打印 DFS_LIST_LIMIT_DEFAULT (= 1000)。 | +| dfs.content-summary.limit | 5000 | 在一个锁定周期中允许的最大内容摘要计数。0或负数意味着没有限制。 | +| dfs.content-summary.sleep-microsec | 500 | 在内容汇总计算中，两次请求锁的时间。 | +| dfs.namenode.fs-limits.max-component-length | 255 | 定义路径中每个组件中UTF-8编码的最大字节数。0的值将禁用检查。 | +| dfs.namenode.fs-limits.max-directory-items | 1024\*1024 | 定义目录可能包含的最大项目数。无法将属性设置为小于1或大于6400000的值。| +| dfs.namenode.fs-limits.max-xattrs-per-inode | 32 | 每个索引节点的扩展属性的最大数目。 | +| dfs.protected.subdirectories.enable | false | 是否保护 fs.protected.directories 上设置的目录的子目录。 | +| dfs.namenode.name.cache.threshold | 10 | 经常访问的文件访问次数超过了这个阈值，缓存在FSDirectory nameCache中。 | +| dfs.namenode.quota.init-threads | 12 | quota初始化并发线程的数量。 | + + +## 常量 + +- INodeDirectory rootDir： 整个文件系统目录树的根节点， 是INodeDirectory类型的 。 +- FSNamesystem namesystem： Namenode的门面类， 这个类主要支持对数据块进行操作的一些方法， 例如addBlock()。 +- INodeMap inodeMap： 记录根目录下所有的INode,并维护INodeId ->INode的映射关系。 +- ReentrantReadWriteLock dirLock： 对目录树以及inodeMap字段操作的锁。 +- NameCache nameCache： 将常用的name缓存下来， 以降低byte[]的使用， 并降低JVM heap的使用。 +- SortedSet protectedDirectories：使用 dfs.namenode.protected.directories 设置保护的一组目录。 这些目录不能被删除，除非它们是空的。 +- FSEditLog editLog： 用于写editlog的类。 +- HdfsFileStatus[] reservedStatuses： 待定。 +- INodeAttributeProvider attributeProvider：用于实现权限管理。 + + +## 操作类型 + +所有客户端的操作都是通过FSNamesystem.java 的。FSNamesystem.java 会调用具体操作的实现类的。再实现类里面操作时会使用到FSDirectory。 + +### 删除 + +**接口**： + +```java +boolean delete(String src, boolean recursive, boolean logRetryCache) throws IOException {} +``` + +**简介** + +删除文件或者文件夹，如果删除文件夹参数recursive必须为true。 + +**实现逻辑** + +- 1、检查是否有写权限。具体可查看`checkOperation(OperationCategory.WRITE)`； +- 2、加全局锁。 +- 3、再次检查是否有写权限。 +- 4、调用FSDirDeleteOp.delete删除目录或者文件。 + ```java + toRemovedBlocks = FSDirDeleteOp.delete(this, pc, src, recursive, logRetryCache); + ``` +- 5、释放全局锁。 +- 6、同步editlog，并且记录审计日志。 +- 7、将需要删除的块`toRemovedBlocks`添加到`markedDeleteQueue`队列里面，等待异步删除。 + +**FSDirDeleteOp.delete 实现逻辑** + +- 检查权限：调用FSDirectory的函数checkPermission检查权限。 +- 如果是非空的文件夹，检查是否有-r参数。如果没有-r参数则需要报错。 +- 调用deleteInternal，开始删除文件夹。核心删除代码如下： + +```java +List snapshottableDirs = new ArrayList<>(); +FSDirSnapshotOp.checkSnapshot(fsd, iip, snapshottableDirs); +ReclaimContext context = new ReclaimContext( + fsd.getBlockStoragePolicySuite(), collectedBlocks, removedINodes, + removedUCFiles); +// 更核心的删除代码再这个函数里面，会调用destroyAndCollectBlocks删除block,代码：targetNode.destroyAndCollectBlocks(reclaimContext); +if (unprotectedDelete(fsd, iip, context, mtime)) { + filesRemoved = context.quotaDelta().getNsDelta(); + fsn.removeSnapshottableDirs(snapshottableDirs); +} +fsd.updateReplicationFactor(context.collectedBlocks() + .toUpdateReplicationInfo()); +fsd.updateCount(iip, context.quotaDelta(), false); +``` +- 删除EditLog。 +- 调用incrDeletedFileCount更新metrics信息。 +