源代码分析（一八）

DataNode的介绍基本告一段落。我们开始来分析NameNode。相比于DataNode，NameNode比较复杂。系统中只有一个NameNode，作为系统文件目录的管理者和“inode表”（熟悉UNIX的同学们应该了解inode）。为了高可用性，系统中还存在着从NameNode。

先前我们分析DataNode的时候，关注的是数据块。NameNode作为HDFS中文件目录和文件分配的管理者，它保存的最重要信息，就是下面两个映射：

文件名à数据块

数据块àDataNode列表

其中，文件名à数据块保存在磁盘上（持久化）；但NameNode上不保存数据块àDataNode列表，该列表是通过DataNode上报建立起来的。

下图包含了NameNode和DataNode往外暴露的接口，其中，DataNode实现了InterDatanodeProtocol和ClientDatanodeProtocol，剩下的，由NameNode实现。

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ClientProtocol提供给客户端，用于访问NameNode。它包含了文件角度上的HDFS功能。和GFS一样，HDFS不提供POSIX形式的接口，而是使用了一个私有接口。一般来说，程序员通过org.apache.hadoop.fs.FileSystem来和HDFS打交道，不需要直接使用该接口。

DatanodeProtocol：用于DataNode向NameNode通信，我们已经在DataNode的分析过程中，了解部分接口，包括：register，用于DataNode注册；sendHeartbeat/blockReport/blockReceived，用于DataNode的offerService方法中；errorReport我们没有讨论，它用于向NameNode报告一个错误的Block，用于BlockReceiver和DataBlockScanner；nextGenerationStamp和commitBlockSynchronization用于lease管理，我们在后面讨论到lease时，会统一说明。

NamenodeProtocol用于从NameNode到NameNode的通信。

下图补充了接口里使用的数据的关系。