hdfs中的数据块大小,为什么是64mb?

mxg2im7a  于 2021-06-03  发布在  Hadoop
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hdfs/hadoop的默认数据块大小是64mb。磁盘中的块大小通常为4kb。64mb块大小是什么意思?->这是否意味着从磁盘读取的最小单位是64mb?
如果是,那么这样做的好处是什么?->在hdfs中可以方便地连续访问大文件?
我们可以用磁盘中原来的4kb块大小来做同样的事情吗?

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如果将块大小设置为小于64,则整个集群中会有大量块,这会导致namenode管理大量元数据。
因为每个块都需要一个Map器,所以会有很多Map器,每个Map器处理一段数据,这是不高效的。

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hdfs的设计最初是受到google文件系统(gfs)设计的启发。以下是原始gfs论文中提到的大数据块大小的两个原因(gfs术语与hdfs术语的注解1:chunk=block,chunkserver=datanode,master=namenode;注2:粗体格式是我的):
大的块大小提供了几个重要的优点。首先,它减少了客户机与主机交互的需要,因为对同一块的读写只需要向主机发出一个初始请求,请求获取块位置信息。这种减少对于我们的工作负载尤其重要,因为应用程序大多是按顺序读写大文件。[…]其次,由于在一个大数据块上,客户机更有可能在一个给定的数据块上执行许多操作,因此它可以通过在一段较长的时间内保持与chunkserver的持久tcp连接来减少网络开销。第三,它减少了存储在主机上的元数据的大小。这允许我们将元数据保存在内存中,这反过来又带来了我们将在第2.6.1节中讨论的其他优势。
最后,我应该指出,ApacheHadoop中当前的默认大小是128MB(请参阅dfs.blocksize)。

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What does 64MB block size mean?

块大小是文件系统可以存储的最小数据单位。如果你存储一个1k或60mb的文件,它会占用一个街区。一旦越过64mb边界,就需要第二个块。

If yes, what is the advantage of doing that?

hdfs是用来处理大文件的。假设您有一个1000mb的文件。对于4k块大小,您必须发出256000个请求才能获取该文件(每个块1个请求)。在hdfs中,这些请求通过一个网络并带来大量开销。每个请求都必须由name节点进行处理,以确定在何处可以找到该块。交通太拥挤了!如果使用64mb块,请求数将减少到16个,从而大大降低了name节点的开销和负载成本。

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它更多地与硬盘驱动器(hdd)的磁盘寻道有关。随着时间的推移,与磁盘吞吐量相比,磁盘寻道时间的进展不大。因此,当块大小很小(这导致块太多)时,将有太多的磁盘寻道,这不是很有效。随着我们从hdd到sdd的发展,磁盘寻道时间没有多大意义,因为它们是ssd中的移动部件。
此外,如果有太多的块,它将紧张的名称节点。注意,name节点必须在内存中存储整个元数据(关于块的数据)。在apachehadoop中,默认块大小是64mb,在clouderahadoop中,默认块大小是128mb。

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以下是“hadoop:权威指南”一书第3版的解释(第45页)。
为什么hdfs中的块这么大?
与磁盘块相比,hdfs块比较大,其原因是最小化寻道成本。通过使一个块足够大,从磁盘传输数据的时间可以明显长于寻找到块开始的时间。因此,传输由多个块组成的大文件的时间以磁盘传输速率运行。
快速计算表明,如果寻道时间在10ms左右,传输速率为100mb/s,要使寻道时间占传输时间的1%,就需要使块大小在100mb左右。默认值实际上是64MB,尽管许多hdfs安装使用128MB块。随着新一代磁盘驱动器传输速度的提高,这一数字将继续向上修正。
然而,这一论点不应过分。mapreduce中的Map任务通常一次只在一个块上运行,因此如果任务太少(少于群集中的节点),则作业的运行速度会比其他任务慢。

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在hdfs中,块大小控制复制取消群集的级别。块大小越小,块在数据节点上的分布就越均匀。块大小越大,数据在集群中的分布就越不均匀。
那么,选择更高的块大小而不是一些较低的值又有什么意义呢?虽然理论上数据的均匀分布是一件好事,但是块大小太小有一些明显的缺点。namenode的容量是有限的,因此将128mb改为4kb块大小意味着要存储的信息是32768倍。mapreduce还可以通过在更多的nodemanager和更多的cpu内核上启动更多的map任务来从均匀分布的数据中获益,但实际上,由于无法执行顺序的缓冲读取以及每个map任务的延迟,理论上的好处将丢失。

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5f0d552i7#

hadoop选择64mb的原因是google选择了64mb。谷歌之所以选择64mb,是因为一个金发姑娘的论点。
具有更小的块大小将导致查找开销增加。
具有适度较小的块大小可以使map任务运行得足够快,使调度它们的成本与运行它们的成本相当。
块大小显著增大会降低可用的读取并行性,并可能最终导致难以在任务的本地调度任务。
参见谷歌研究出版物:mapreducehttp://research.google.com/archive/mapreduce.html

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在正常操作系统中,块大小是4k,在hadoop中是64mb。因为为了方便维护namenode中的元数据。
假设我们在hadoop中只有4k的块大小,并且我们试图将100mb的数据加载到这个4k中,那么我们需要越来越多的4k块。namenode需要维护所有这些4k的元数据块。
如果我们使用64mb的块大小,那么数据将只加载到两个块(64mb和36mb)中,因此元数据的大小会减小。
结论:为了减轻namenode hdfs的负担,hdfs首选64mb或128mb的块大小。在hadoop1.0中,块的默认大小是64mb,在hadoop2.0中是128mb。

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