HDFS（Hadoop Distributed File System）是一个高度容错的分布式文件系统，设计用于运行在通用硬件上。它提供了高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集的应用程序。HDFS的数据读写流程如下：
HDFS数据写入流程
- 客户端请求：
- NameNode交互：
- 客户端首先联系NameNode，请求写入数据。
- NameNode执行权限检查，确定客户端有权写入数据，并为新文件分配一个唯一的文件ID。
- NameNode返回一组DataNode的地址给客户端，这些DataNode是存储数据块的候选节点。
- 管道式复制：
- 客户端将数据分成多个块（默认大小为128MB或256MB），并将第一个数据块发送到第一个DataNode。
- 第一个DataNode收到数据块后，将其转发给第二个DataNode，同时自己保留一份副本。
- 第二个DataNode再转发给第三个DataNode，依此类推，形成一个管道式的复制过程，直到所有副本都被写入。
- 写入确认：
- 每个DataNode在成功接收并存储数据块后，会向客户端发送一个确认信号。
- 客户端在收到所有DataNode的确认后，才会继续发送下一个数据块。
- 关闭文件：
- 当所有数据块都成功写入后，客户端通知NameNode关闭文件。
- NameNode将文件的最终状态更新到元数据中，并释放相关资源。
HDFS数据读取流程
- 客户端请求：
- NameNode查询：
- 客户端联系NameNode，请求读取特定文件。
- NameNode查询元数据，确定文件的位置和存储该文件的DataNode列表。
- 选择DataNode：
- 客户端根据一定的策略（如轮询、最近最少使用等）选择一个DataNode来读取数据块。
- 数据传输：
- 客户端与选定的DataNode建立连接，并请求读取数据块。
- DataNode将数据块发送给客户端。
- 客户端处理：
- 客户端接收到数据块后，进行必要的处理（如解压缩、校验等）。
- 顺序读取：
- 如果文件有多个数据块，客户端会按照顺序依次从不同的DataNode读取每个数据块，直到整个文件被完整读取。
- 关闭连接：
- 数据读取完成后，客户端关闭与DataNode的连接。
注意事项
- HDFS采用主从架构，NameNode负责管理元数据，DataNode负责存储实际数据。
- HDFS具有高容错性，通过数据块的多副本机制来保证数据的可靠性。
- HDFS支持大文件存储，单个文件可以跨越多个DataNode。
- HDFS的读写操作都是通过客户端与NameNode和DataNode之间的交互来完成的。
以上就是HDFS数据读写的基本流程。在实际应用中，可能还会涉及到一些优化和容错机制，以提高系统的性能和可靠性。