HDFS（Hadoop Distributed File System）的命名空间是通过主节点NameNode来维护的。以下是HDFS命名空间维护的详细说明：
NameNode的角色和职责
- 元数据管理：NameNode负责管理HDFS的元数据，包括文件系统的命名空间、文件块的位置信息、文件属性（如权限、副本数等）。
- 命名空间操作：NameNode负责处理文件系统的命名空间操作，如创建、删除、移动文件和目录等。
- 数据块映射：NameNode维护文件块到DataNode的映射关系，这通过一个称为BlocksMap的数据结构来实现。
命名空间的存储
- 元数据文件：NameNode将命名空间的元数据信息持久化存储在磁盘上，主要文件包括：
- fsimage：保存了文件系统的最新元数据检查点。
- edits：记录自最新元数据检查点后的命名空间变化记录。
命名空间的维护流程
- 元数据的加载：当NameNode启动时，它会从磁盘加载fsimage文件到内存中，构建文件系统的目录树结构。
- 元数据的更新：当客户端对文件系统进行操作（如创建、删除、移动文件等）时，这些操作会被记录在edits文件中。
- 元数据的合并：为了防止edits文件过大，HDFS会定期合并fsimage和edits文件，生成新的fsimage文件，并清空edits文件。
- 数据块信息的更新：DataNode会定期向NameNode报告其持有的数据块信息，NameNode通过这些信息更新BlocksMap。
命名空间的管理
- 文件系统的层次结构：HDFS支持传统的层次型文件组织结构，用户可以创建目录和文件，并通过路径访问这些文件和目录。
- 访问控制：HDFS支持配置用户和访问权限，但不支持硬链接和软链接。
高可用性和扩展性
- SecondaryNameNode：虽然SecondaryNameNode不是NameNode的热备，但它用于合并fsimage和edits文件，帮助减少NameNode的负载，并在NameNode宕机时提供元数据的恢复点。
- HDFS Federation：为了解决单点故障和提高扩展性，HDFS Federation允许创建多个命名空间（namespace），每个命名空间由一个独立的NameNode管理。
通过上述机制，HDFS能够有效地维护和管理其命名空间，确保数据的高可用性和系统的可扩展性。