Namenode 是一个中心服务器，单一节点（简化系统的设计和实现），负责管理文件系统的名字空间(namespace)以及客户端对文件的访问。
文件操作，NameNode 负责文件元数据的操作，DataNode负责处理文件内容的读写请求，跟文件内容相关的数据流不经过NameNode，只会询问它跟哪个DataNode联系，否则NameNode会成为系统的瓶颈。
副本存放在哪些DataNode上由 NameNode来控制，根据全局情况做出块放置决定，读取文件时NameNode尽量让用户先读取最近的副本，降低带块消耗和读取时延
Namenode 全权管理数据块的复制，它周期性地从集群中的每个Datanode接收心跳信号和块状态报告(Blockreport)。接收到心跳信号意味着该Datanode节点工作正常。块状态报告包含了一个该Datanode上所有数据块的列表。
NameNode支持对HDFS中的目录、文件和块做类似文件系统的创建、修改、删除、列表文件和目录等基本操作。 块存储管理，在整个HDFS集群中有且只有唯一一个处于active状态NameNode节点，该节点负责对这个命名空间（HDFS）进行管理。
1、Name启动的时候首先将fsimage（镜像）载入内存，并执行（replay）编辑日志editlog的的各项操作；
2、一旦在内存中建立文件系统元数据映射，则创建一个新的fsimage文件（这个过程不需SecondaryNameNode） 和一个空的editlog；
3、在安全模式下，各个datanode会向namenode发送块列表的最新情况；
4、此刻namenode运行在安全模式。即NameNode的文件系统对于客服端来说是只读的。(显示目录，显示文件内容等。写、删除、重命名都会失败)；
5、NameNode开始监听RPC和HTTP请求
解释RPC:RPC（Remote Procere Call Protocol）——远程过程通过协议，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议；
6、系统中数据块的位置并不是由namenode维护的，而是以块列表形式存储在datanode中；
7、在系统的正常操作期间，namenode会在内存中保留所有块信息的映射信息。
存储文件，文件被分成block存储在磁盘上，为保证数据安全，文件会有多个副本 namenode和client的指令进行存储或者检索block，并且周期性的向namenode节点报告它存了哪些文件的blo
文件切分成块（默认大小128M），以块为单位，每个块有多个副本存储在不同的机器上，副本数可在文件生成时指定（默认3）
NameNode 是主节点，存储文件的元数据如文件名，文件目录结构，文件属性（生成时间,副本数,文件权限），以及每个文件的块列表以及块所在的DataNode等等
DataNode 在本地文件系统存储文件块数据，以及块数据的校验和。
可以创建、删除、移动或重命名文件，当文件创建、写入和关闭之后不能修改文件内容。
NameNode启动流程
1、Name启动的时候首先将fsimage（镜像）载入内存，并执行（replay）编辑日志editlog的的各项操作；
2、一旦在内存中建立文件系统元数据映射，则创建一个新的fsimage文件（这个过程不需SecondaryNameNode） 和一个空的editlog；
3、在安全模式下，各个datanode会向namenode发送块列表的最新情况；
4、此刻namenode运行在安全模式。即NameNode的文件系统对于客服端来说是只读的。(显示目录，显示文件内容等。写、删除、重命名都会失败)；
5、NameNode开始监听RPC和HTTP请求
解释RPC:RPC（Remote Procere Call Protocol）——远程过程通过协议，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议；
6、系统中数据块的位置并不是由namenode维护的，而是以块列表形式存储在datanode中；
7、在系统的正常操作期间，namenode会在内存中保留所有块信息的映射信息。
HDFS的特点
优点：
1）处理超大文件
这里的超大文件通常是指百MB、数百TB大小的文件。目前在实际应用中，HDFS已经能用来存储管理PB级的数据了。
2）流式的访问数据
HDFS的设计建立在更多地响应"一次写入、多次读取"任务的基础上。这意味着一个数据集一旦由数据源生成，就会被复制分发到不同的存储节点中，然后响应各种各样的数据分析任务请求。在多数情况下，分析任务都会涉及数据集中的大部分数据，也就是说，对HDFS来说，请求读取整个数据集要比读取一条记录更加高效。
3）运行于廉价的商用机器集群上
Hadoop设计对硬件需求比较低，只须运行在低廉的商用硬件集群上，而无需昂贵的高可用性机器上。廉价的商用机也就意味着大型集群中出现节点故障情况的概率非常高。这就要求设计HDFS时要充分考虑数据的可靠性，安全性及高可用性。
缺点：
1）不适合低延迟数据访问
如果要处理一些用户要求时间比较短的低延迟应用请求，则HDFS不适合。HDFS是为了处理大型数据集分析任务的，主要是为达到高的数据吞吐量而设计的，这就可能要求以高延迟作为代价。
2）无法高效存储大量小文件
因为Namenode把文件系统的元数据放置在内存中，所以文件系统所能容纳的文件数目是由Namenode的内存大小来决定。一般来说，每一个文件、文件夹和Block需要占据150字节左右的空间，所以，如果你有100万个文件，每一个占据一个Block，你就至少需要300MB内存。当前来说，数百万的文件还是可行的，当扩展到数十亿时，对于当前的硬件水平来说就没法实现了。还有一个问题就是，因为Map task的数量是由splits来决定的，所以用MR处理大量的小文件时，就会产生过多的Maptask，线程管理开销将会增加作业时间。举个例子，处理10000M的文件，若每个split为1M，那就会有10000个Maptasks，会有很大的线程开销；若每个split为100M，则只有100个Maptasks，每个Maptask将会有更多的事情做，而线程的管理开销也将减小很多。
1280M 1个文件 10block*150字节 = 1500 字节 =1.5KB
1280M 12.8M 100个 100个block*150字节 = 15000字节 = 15KB
3）不支持多用户写入及任意修改文件
在HDFS的一个文件中只有一个写入者，而且写操作只能在文件末尾完成，即只能执行追加操作。目前HDFS还不支持多个用户对同一文件的写操作，以及在文件任意位置进行修改。
四、HDFS文件 读写流程
4.1 读文件流程
（1） 打开分布式文件
调用 分布式文件 DistributedFileSystem.open()方法。
（2） 从 NameNode 获得 DataNode 地址
DistributedFileSystem 使用 RPC 调用 NameNode， NameNode返回存有该副本的 DataNode 地址， DistributedFileSystem 返回一个输入流 FSDataInputStream对象， 该对象封存了输入流DFSInputStream。
（3） 连接到DataNode
调用 输入流 FSDataInputStream 的 read() 方法， 从而输入流DFSInputStream 连接 DataNodes。
（4） 读取DataNode
反复调用 read()方法， 从而将数据从 DataNode 传输到客户端。
（5） 读取另外的DataNode直到完成
到达块的末端时候， 输入流 DFSInputStream 关闭与DataNode 连接，寻找下一个 DataNode。
（6） 完成读取， 关闭连接
即调用输入流 FSDataInputStream.close() 。
4.2 写文件流程
（1） 发送创建文件请求： 调用分布式文件系统DistributedFileSystem.create()方法；
（2） NameNode中创建文件记录： 分布式文件系统DistributedFileSystem 发送 RPC 请求给namenode， namenode 检查权限后创建一条记录， 返回输出流 FSDataOutputStream， 封装了输出流 DFSOutputDtream；
（3） 客户端写入数据： 输出流 DFSOutputDtream 将数据分成一个个的数据包， 并写入内部队列。 DataStreamer 根据 DataNode 列表来要求 namenode 分配适合的新块来存储数据备份。一组DataNode 构成管线(管线的 DataNode 之间使用 Socket 流式通信)
（4） 使用管线传输数据： DataStreamer 将数据包流式传输到管线第一个DataNode， 第一个DataNode 再传到第二个DataNode ,直到完成。
（5） 确认队列： DataNode 收到数据后发送确认， 管线的DataNode所有的确认组成一个确认队列。 所有DataNode 都确认， 管线数据包删除。
（6） 关闭： 客户端对数据量调用close（） 方法。 将剩余所有数据写入DataNode管线， 并联系NameNode且发送文件写入完成信息之前等待确认。
（7） NameNode确认
（8） 故障处理： 若过程中发生故障， 则先关闭管线， 把队列中所有数据包添加回去队列， 确保数据包不漏。 为另一个正常DataNode的当前数据块指定一个新的标识， 并将该标识传送给NameNode, 一遍故障DataNode在恢复后删除上面的不完整数据块. 从管线中删除故障DataNode 并把余下的数据块写入余下正常的DataNode。 NameNode发现复本两不足时， 会在另一个节点创建一个新的复本
Ⅱ 云存储架构分哪些层次,各自实现了什么功能_云存储架构包含哪些内容
(1)存储层
云存储系统对外提供多种不同的存储服务，各种服务的数据统一存放在云存储系统中，形成一个海量数据池。从大多数网络服务后台数据组织方式来看，传统基于单服务器的数据组织难以满足广域网多用户条件下的吞吐性能和存储容量需求；基于P2P架构的数据组织需要庞大的节点数量和复杂编码算法保证数据可靠性。相比而言，基于多存储服务器的数据组织方法能够更好满足在线存储服务的应用需求，在用户规模较大时，构建分布式数据中心能够为不同地理区域的用户提供更好的服务质量。
云存储的存储层将不同类型的存储设备互连起来，实现海量数据的统一管理，同时实现对存储设备的集中管理、状态监控以及容量的动态扩展，实质是一种面向服务的分布式存储系统。
(2)基础管理层
云存储系统架构中的基础管理层为上层提供不同服务间公共管理的统一视图。通过设计统一的用户管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共数据管理功能，将底层存储与上层应用无缝衔接起来，实现多存储设备之间的协悔早同工作，以更好的性能对外提供多种服务。
(3)应用接口层
应用接口层是云存储平台中可以灵活扩展的、直接面向用户的部分。根据用户需求，可以开发出不同的应用接口，提供相应的服务。比如数据存储服务、空间租赁服务、公共资源服务、多用户数据共享服务、数据备份服务等。
(4)访问层
通过访问层，任何一个授权用户都可以在任何地方，使用一台联网的终端设备，按照标准的公用应用接口来登录云存储平台，享受云存储服务。
2云存储技术的优势
作为新兴的存储技术，与传统的购买存储设备和部署存储软件相比，云存储方式存在以下优点：
(1)成本低、见效快
传统的购买存储设备或软件定制方式下，企业根据信息化管理的需求，一次性投入大量资金购置硬件设备首饥、搭建平台。软件开发则经过漫长的可行性分析、需求调研、软件设计、编码、测试这一过程。往往在软件开发完成以后，业务需求发生变化，不得不对软件进行返工，不仅影响质量，提高成本，更是延误了企业信息化进程，同时造成了企业之间的低水平重复投资以及企业内部周期性、高成本的技术升级。在云存储方式下，企业除了配置必要的终端设备接收存储服务外，不需要投入额外的资金来搭建平台。企业只需按用户数分期租用服务，规避了一次性投资的风险，降低了使用成本，而且对于选定的服务，可以立即投入使用，既方便又快捷。
(2)易者前返于管理
传统方式下，企业需要配备专业的IT人员进行系统的维护，由此带来技术和资金成本。云存储模式下，维护工作以及系统的更新升级都由云存储服务提供商完成，企业能够以最低的成本享受到最新最专业的服务。
(3)方式灵活
传统的购买和定制模式下，一旦完成资金的一次性投入，系统无法在后续使用中动态调整。随着设备的更新换代，落后的硬件平台难以处置；随着业务需求的不断变化，软件需要不断地更新升级甚至重构来与之相适应，导致维护成本高昂，很容易发展到不可控的程度。而云存储方式一般按照客户数、使用时间、服务项目进行收费。企业可以根据业务需求变化、人员增减、资金承受能力，随时调整其租用服务方式，真正做到“按需使用”。
3云存储技术趋势
随着宽带网络的发展，集群技术、网格技术和分布式文件系统的拓展，CDN内容分发、P2P、数据压缩技术的广泛运用，以及存储虚拟化技术的完善，云存储在技术上已经趋于成熟，以“用户创造内容”和“分享”为精神的Web2.0推动了全网域用户对在线服务的认知
Ⅲ 安防云存类型分为哪几类
在安防行业实际碰到的存储系统多种多样，大致可以分为传统存储、IT云存储、通用云存储、安防云存储四种。
传统存储主要是IPSAN/NAS和NVR/CVR融合业务层实现N+0模式。IPSAN后面挂载磁盘扩展柜的模式，提供单机内的磁盘级raid级别可靠性，业务系统上要分别进行挂载，使用复杂，容错性差。
NVR/CVR的N+0是要在业务层实现单机故障时仍然可写入，对于不了解的情况下会以云存概念进行保障，但仍然无法解决存储故障和弹性扩容等一系列问题。
IT云存储主要是指IT厂商在传统的IPSAN/NAS上进行突破，提供的NAS集群/分布式块存储。更多的是作为一个通用IT应用场景给数据库和虚拟机提供块设备，企业应用按目录空间管理提供权限和文件读写。
通用云存储主要是指通用型的分布式存储系统按照通用接口提供一写多读能力，和通用大数据组件打通，可作为底层存储系统。
主要是S3形态的对象存储和HDFS类文件系统，两者在操作语义上存在差异，在于一个是按对象模式操作，一个是按类似传统文件系统模式操作(类posix语义但又非标)。
安防云存储是指针对安防行业视频图片业务场景进行深化设计，基于分布式架构实现的文件存储系统可以提供对象语义或文件语义。
具备高并发写入、高存储利用率、高可靠存储等特点，支持边写边读、多网络视频、图片处理、文件锁定等功能，满足安防不同业务场景7x24小时不间断的应用需求。
Ⅳ 大数据存储与管理多采用什么计算及存储模式
大数据存储与管理多采用云计算以及仓库存储模式。
大数据似乎难以管理，就像一个永无休止统计数据的复杂的漩涡。因此，将信息精简到单一的公司位置似乎是明智的，这是一个仓库，其中所有的数据和服务器都可以被充分地规划指定。
大数据存储方式：
存储管理需要多种技术的协同工作，其中文件系统为其提供最底层存储能力的支持。 分布式文件系统HDFS 是一个高度容错性系统，被设计成适用于批量处理，能够提供高吞吐量的的数据访问。 分布式键值系统：分布式键值系统用于存储关系简单的半结构化数据。
Ⅳ 分布式存储技术有哪些
中央存储技术现已发展非常成熟。但是同时，新的问题也出现了，中心化的网络很容易拥挤，数据很容易被滥用。传统的数据传输方式是由客户端向云服务器传输，由服务器向客户端下载。而分布式存储系统QKFile是从客户端传送到 N个节点，然后从这些节点就近下载到客户端内部，因此传输速度非常快。对比中心协议的特点是上传、下载速度快，能够有效地聚集空闲存储资源，并能大大降低存储成本。
在节点数量不断增加的情况下，QKFile市场趋势开始突出，未来用户数量将呈指数增长。分布式存储在未来会有很多应用场景，如数据存储，文件传输，网络视频，社会媒体和去中心化交易等。因特网的控制权越来越集中在少数几个大型技术公司的手中，它的网络被去中心化，就像分布式存储一样，总是以社区为中心，面向用户，而分布式存储就是实现信息技术和未来因特网功能的远景。有了分布式存储，我们可以创造出更加自由、创新和民主的网络体验。是时候把因特网推向新阶段了。
作为今年非常受欢迎的明星项目，关于QKFile的未来发展会推动互联网的进步，给整个市场带来巨大好处。分布式存储是基于因特网的基础结构产生的，区块链分布式存储与人工智能、大数据等有叠加作用。对今天的中心存储是一个巨大的补充，分布式时代的到来并不是要取代现在的中心互联网，而是要使未来的数据存储发展得更好，给整个市场生态带来不可想象的活力。先看共识，后看应用，QKFile创建了一个基础设施平台，就像阿里云，阿里云上面是做游戏的做电商的视频网站，这就叫应用层，现阶段，在性能上，坦白说，与传统的云存储相比，没有什么竞争力。不过另一方面来说，一个新型的去中心化存储的信任环境式非常重要的，在此环境下，自然可以衍生出许多相关应用，市场潜力非常大。
虽然QKFile离真正的商用还有很大的距离，首先QKFile的经济模型还没有定论，其次QKFile需要集中精力发展分布式存储、商业逻辑和 web3.0，只有打通分布式存储赛道，才有实力引领整个行业发展，人们认识到了中心化存储的弊端，还有许多企业开始接受分布式存储模式，即分布式存储 DAPP应用触达用户。所以QKFile将来肯定会有更多的商业应用。创建超本地高效存储方式的能力。当用户希望将数据存储在QKFile网络上时，他们就可以摆脱巨大的集中存储和地理位置的限制，用户可以看到在线存储的矿工及其市场价格，矿工之间相互竞争以赢得存储合约。使用者挑选有竞争力的矿工，交易完成，用户发送数据，然后矿工存储数据，矿工必须证明数据的正确存储才能得到QKFile奖励。在网络中，通过密码证明来验证数据的存储安全性。采矿者通过新区块链向网络提交其储存证明。通过网络发布的新区块链验证，只有正确的区块链才能被接受，经过一段时间，矿工们就可以获得交易存储费用，并有机会得到区块链奖励。数据就在更需要它的地方传播了，旋转数据就在地球范围内流动了，数据的获取就不断优化了，从小的矿机到大的数据中心，所有人都可以通过共同努力，为人类信息社会的建设奠定新的基础，并从中获益。
Ⅵ hdfs等分布式文件系统真的会存储数据吗
HDFS（Hadoop分布式文件系统）是一种分布式文件系统，它主要用于存储大量的数据，并提供高可靠性和高吞吐量的数据访问。因此，HDFS是能够真正存储数据的分布式文件系统。
与传统的文件系统相比，HDFS有如下优点：
容错性：HDFS可以自动修复硬件故障，并保证数据的完整性和安全性。
可扩展性：HDFS可以根据数据量的增长而扩展容量，并可以支持数千个节点。
数据并行处理：HDFS可以分割数据块并并行处理，提高数据处理速度。
总之，HDFS是真正的分布式文件系统，可以用于存储大量的数据，并提供高性能的数据访问。
Ⅶ 在大数量级的数据存储上，比较靠谱的分布式文件存储有哪些
一、 Ceph
Ceph最早起源于Sage就读博士期间的工作、成果于2004年发表，并随后贡献给开源社区。经过多年的发展之后，已得到众多云计算和存储厂商的支持，成为应用最广泛的开源分布式存储平台。
二、 GFS
GFS是google的分布式文件存储系统，是专为存储海量搜索数据而设计的，2003年提出，是闭源的分布式文件系统。适用于大量的顺序读取和顺序追加，如大文件的读写。注重大文件的持续稳定带宽，而不是单次读写的延迟。
三、 HDFS
HDFS(Hadoop Distributed File System)，是一个适合运行在通用硬件(commodity hardware)上的分布式文件系统，是Hadoop的核心子项目，是基于流数据模式访问和处理超大文件的需求而开发的。该系统仿效了谷歌文件系统(GFS)，是GFS的一个简化和开源版本。
Ⅷ 云计算分布式存储是用ceph还是hadoop
云计算的开发需要多种语言共同参与，HADOOP在云计算产品中只是一个底层框架，适合做云盘、分布式计算等底层业务。很少有一种云产品只用一种开发语言解决所有问题的，袜缓语言只是工具，关键是要学会在不同的应用场景下，如何正确选择合适的工具。云产品的框架有很多，比如OpenStack是用Python写的，Hadoop是用Java写的。
Ceph架构简介及其特点
Ceph简介
Ceph是一个统一的分布式存储系统，设计初衷是提供较好的性能、可靠性和可扩展性。
Ceph项目最早起源于Sage就读博士期间的工作（最早的成果于2004年发表），并随后贡献给开源社区。在经过了数年的发展之后，目前已得到众多云计算厂商的支持并被广泛应用。RedHat及OpenStack都可与Ceph整合以支持虚拟机镜像的后端存储。
Ceph特点
高性能
a.摒弃了传统的集中式存储元数据寻址的方案，采用CRUSH算法，数据分布均衡，并行度高。
b.考虑茄好祥了容灾域的隔离，能够实现各类负载的副本放置规则，例如跨机房、机架感知等。
c.能够支持上千个存储节点的规模，支持TB到PB级的数据。
高可用性
a.副本数可以灵活控制颤搏。
b.支持故障域分隔，数据强一致性。
c.多种故障场景自动进行修复自愈。
d.没有单点故障，自动管理。
高可扩展性
a.去中心化。
b.扩展灵活。
c.随着节点增加而线性增长。
特性丰富
a.支持三种存储接口：块存储、文件存储、对象存储。
b.支持自定义接口，支持多种语言驱动。
Hadoop简介及其特点
Hadoop是一个由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构。用户可以在不了解分布式底层细节的情况下，开发分布式程序。充分利用集群的威力进行高速运算和存储。Hadoop实现了一个分布式文件系统（HadoopDistributedFileSystem），简称HDFS。
HDFS有高容错性的特点，并且设计用来部署在低廉的（low-cost）硬件上；而且它提供高吞吐量（highthroughput）来访问应用程序的数据，适合那些有着超大数据集（largedataset）的应用程序。HDFS放宽了（relax）POSIX的要求，可以以流的形式访问（streamingaccess）文件系统中的数据。Hadoop的框架最核心的设计就是：HDFS和MapRece。HDFS为海量的数据提供了存储，而MapRece则为海量的数据提供了计算。
云计算的开发语言多样
hadoop和云计算是两回事，HADOOP开发首选JAVA，次选C/C++或者Python云计算就复杂了，不同的应用又不同额选择。很少有一种云产品只用一种开发语言解决所有问题的语言只是工具，关键是要学会在不同的应用场景下，如何正确选择合适的工具。云产品的框架有很多，比如OpenStack是用Python写的，Hadoop是用Java写的。
HADOOP在云计算产品中只是一个底层框架，适合做云盘、分布式计算等底层业务。中间层和上层用什么语言开发取决产品的特性和技术人员的技术特点。
Ⅸ 分布式存储需要做磁盘阵列吗云存储呢
云存储和分布式存储描述的概念不一致，无法对比
云存储是指将数据集中存储在一起
分布式存储是指存储部署的一种方式
使用分布式存储不推荐配合raid部署，如果在部署了raid情况下一块硬盘损坏有可能会导致整个节点进入停机rebuild状态，而分布式存储系统本身就有自动修复重建的功能，更换损坏磁盘后并不会影响到节点的工作