在学习NameNode之前，我们先回顾一下 HDFS 的整个系统构架。
在上一篇文章中我们讲过了 NameNode 是管理节点，里面存放元数据，那么我们先来看看元数据的存储细节。
元数据存储细节
HDFS 为了保证数据的快速读写，并且要保证数据的安全，它就将元数据保存在内存一份，还保存在磁盘一份，来看看元数据在内存中是如何存储的。
我们举个例子来说明元数据里面都有哪些东西，如上图所示，/test/a.log 代表的是元数据里面保存的是该文件的信息；3 代表该文件存了3个副本；{blk_1,blk_2} 表示该文件被切分成了2块，分别是块 blk_1 和块 blk_2； [{blk_1:[h0,h1,h3]},{blk_2:[h0,h2,h4]}] 表示块 blk_1 的三个副本分别存放在 h0,h1,h3这三台机器上，blk_2 的三个副本分别存放在 h0,h2,h4这三台机器上。
综上，可以对元数据进行一个总结：元素据存放的是数据（文件）的描述信息。
NameNode
NameNode是整个文件系统的管理节点。它维护着整个文件系统的文件目录树，文件/目录的的元信息和每个文件对应的数据块列表。接收用户的操作请求。
文件包括：
1.fsimage：元数据镜像文件。之前我们已经说过元数据要在内存保存一份，还要在磁盘保存一份。这里的fsimage就相是磁盘保存的那一份，存储某一时段 NameNode 内存元数据信息。
2.edits：操作日志文件。比如你上传或者删除了一个文件，edits 里就会记录这些操作信息。
3.fstime：保存最近一次 checkpoint 的时间。
以上这些文件是保存在linux的文件系统中。
NameNode 的工作特点
NameNode 始终在内存中保存 metedata，用于处理“读请求”。
到有“写请求”到来时，namenode 会首先写 editlog 到磁盘，即向 edits 文件中写日志，成功返回后，才会修改内存，并向客户端返回。
Hadoop 会维护一个 fsimage 文件，也就是 namenode 中 metedata 的镜像，但是 fsimage 不会随时与 namenode 内存中的 metedata 保持一致，而是每隔一段时间通过合并 edits 文件来更新内容。Secondary Namenode 就是用来合并 fsimage 和 edits 文件来更新 NameNode 的 metedata 的。
Secondary NameNode
HA（高可靠性）的一个解决方案。但不支持热备。配置即可。
执行过程：从 NameNode 上下载元数据信息（fsimage，edits），然后把二者合并，生成新的 fsimage，在本地保存，并将其推送到 NameNode，替换旧的 fsimage。
Secondary NameNode 的工作流程
1.secondary 通知 namenode 切换 edits 文件
2.secondary 从 namenode 获得 fsimage 和 edits（通过http）
3.secondary 将 fsimage 载入内存，然后开始合并 edits
4.secondary 将新的 fsimage 发回给 namenode
5.namenode 用新的 fsimage 替换旧的 fsimage
什么时候 checkpoint
fs.checkpoint.period 指定两次 checkpoint 的最大时间间隔，默认3600秒。
fs.checkpoint.size 规定 edits 文件的最大值，一旦超过这个值则强制 checkpoint，不管是否到达最大时间间隔。默认大小是64M。
数据同步过程
我来举个例子说明这个过程：假设你在一个月前向HDFS里面上传了两个文件，而在此之前，HDFS里面一个文件都没有，接下来这一个月你没有对HDFS做任何操作，Secondary NameNode 在这个月内进行了很多次同步，这个时候内存中的 metedata 保存了2条文件的描述信息，fsimage 里面也有两条信息，因为在其间发生了很多次合并，fsimage 和内存中的数据已经同步了，而 edits 里面0条信息，因为只要 fsimage 跟 edits 进行合并，合并以后原 edits 便会清空并删除。而 edits 在每合并一次的时候都会生成一个新的 edits，因为此时原 edits正在被操作，如果这时候有数据传过来就肯定不能保存在原来的 edits 里，因此需要有一个新的 edits来保存新的数据。现在当我们再向HDFS里上传一个文件，edits 里面就多了一条描述信息，成功后返回，接着修改内存，内存中的信息也加1，现在内存中一共3条描述信息，edits 里面有1条描述信息，fsimage 里面有2条信息。此时内存和 fsimage 里面的数据就不同步了，然后 Secondary NameNode 就要工作了，获取 edits 和 fsimage 文件，进行合并，合并之后总共有了3条信息，现在就跟 内存中的 metedata 同步了。合并的时机就是上面介绍的 checkpoint 的时间。
然后我们看看完整的流程图，根据我举的例子来完全理解这个图：
