HDFS的数据存储

• HDFS的数据存储包括两块：
  • 一块是HDFS内存存储
  • 另一块是HDFS异构存储

HDFS内存存储是一种十分特殊的存储方式，将会对集群数据的读写带来不小的性能提升，而HDFS异构存储则能帮助我们更加合理地把数据存到应该存的地方。

HDFS内存存储

• 异步存储的大体步骤可以归纳如下：

1. 对目标文件目录设置StoragePolicy为LAZY_PERSIST的内存存储策略。
2. 客户端进程向NameNode发起创建/写文件的请求。
3. 客户端请求到具体的DataNode后DataNode会把这些数据块写入RAM内存中，同时启动异步线程服务将内存数据持久化写到磁盘上。

内存的异步持久化存储是内存存储与其他介质存储不同的地方。这也是LAZY_PERSIST名称的源由，数据不是马上落盘，而是懒惰的、延时地进行处理。

LAZY_PERSIST内存存储

• LAZY_PERSIST相关结构如下：
  • FsDatasetImpl：FsDatasetImpl，它是一个管理DataNode所有磁盘读写的管家
    • RamDiskReplicaLruTracker：是副本块跟踪类，此类中维护了所有已持久化、未持久化的副本以及总副本数据信息。所以当一个副本被最终存储到内存中后，相应地会有副本所属队列信息的变更。当节点内存不足时，会将最近最少被访问的副本块移除。
    • RamDiskAsyncLazyPersistService：此对象是异步持久化线程服务，针对每一个磁盘块设置一个对应的线程池，需要持久化到给定磁盘的数据块会被提交到对应的线程池中去。每个线程池的最大线程数为1。
    • LazyWriter：这是一个线程服务，此线程会不断地从数据块列表中取出数据块，将数据块加入到异步持久化线程池RamDiskAsyncLazyPersistService中去执行。

HDFS异构存储

针对冷数据，采用容量大的、读写性能不高的存储介质存储，比如最普通的磁盘。而对于热数据而言，可以采用SSD的方式进行存储，这样就能保证高效的读性能，在速率上甚至能做到十倍或百倍于普通磁盘的读写速度。换句话说，HDFS异构存储特性的出现使得我们不需要搭建2套独立的集群来存放冷热2类数据，在一套集群内就能完成。所以这个功能还是有非常大的实用价值的。

HDFS异构存储可总结为以下三点：

1. DataNode通过心跳汇报自身数据存储目录的StorageType给NameNode。
2. 随后NameNode进行汇总并更新集群内各个节点的存储类型情况。
3. 待复制文件根据自身设定的存储策略信息向NameNode请求拥有此类型存储介质的DataNode作为候选节点。