NameNode 重启恢复数据的流程详解

NameNode 重启恢复数据的流程

我们都知道 NameNode 中存储的是分布式存储系统的元数据，在 NameNode 重启之后，内存的数据已经丢失了的，所以需要重新加载数据。

这时候我们采用的方法是 FsImage 快照 + editslog 操作日志两种结合的方法；

那它们是怎么结合的呢？换句话说，这两种机制是通过什么联系起来的呢？？

FsImage 和 editslog 的联系

在内存时的标识

FsImage 是由 editslog 经过 checkpoint 机制而得到的，也就是说先有 editslog 再有 FsImage，那么我们来回顾一下 editslog 的组织格式：

message EditLog {
  int64 txId = 1;
  // 操作类型
  int32 opType = 2;
  string path = 3;
  map<string, string> attr = 4;
}

可以看到 editslog 中是有一个 txId 的属性的，这个属性是自增的（long 类型，64位取值范围非常大，理论上不会超出了的）；txId 是 editslog 的唯一标识。

txId 是在内存中维护着的，每生成一个 editslog 都会将当前 txid 赋值给它，并将 txid + 1；这个在内存维护的 txid 是当前系统中最大的 txid 即 max_txid ，在生成 FsImage 会将系统中所有数据生成快照，并将当前 max_txid 赋值给它。

我们都知道 FsImage 中有两个重要的属性：

public class FsImage {
    ......
    /**
     * 当前最大的txId
     */
    private long maxTxId;
    /**
     * 内容
     */
    private INode iNode;
    ......
}

iNode 其实就是元数据，而 maxTxId 其实就是生成 FsImage 时，系统中的 max_txid。

在磁盘中的标识

上述我们介绍了 FsImage 和 editslog 数据在内存中的标识，但是这两样数据都是需要持久化的，那么在持久化之后，怎么标识他们呢？

我们都知道他们的数据中包含了 txid ，可是这个数据是需要加载进内存才能看到的。。。

为了在刚恢复数据的时候，也能看到 txid （系统是根据 txid 来联系 FsImage 和 editslog， 进行数据恢复的），所以在持久化的时候，我们对这两种文件的命名进行了特殊的组织格式：

fsimage文件的文件名是"fsimage_txid"，其中 txid 是文件系统状态的事务ID

editslog 文件的文件名是类似 “1_1000.log” 这种格式（editslog 记录的可能是多条数据）

恢复元数据的流程

• 根据指定路径，找到 FsImage 文件的存放地点
• 排序，找出 txid 最大的 FsImage （即最新的 FsImage）
• 解析最新的 FsImage 数据进内存
• 找到 editslog，并将其排序，找出 txid 比最新 FsImage 的 txid 还大的所有 editslog 文件
• 将返回的editslog文件数据解析进内存