基于Hadoop分布式文件系统的模型分析

Hadoop分布式文件系统利用Google文件系统的原理开发和设计的,并在相关的一些领域得到了应用,在学界引起了极大的关注。本文将从Hadoop分布式文件系统架构的入手,通过对模型各模块进行分析,并将其与传统的分布式文件系统进行比较,总结出Hadoop分布式文件系统具有的海量、可靠性高、可扩展性、容错性能好、低成本等面向云计算领域的重要优势。Hadoop能为用户提供一个可以轻松使用的分布式计算平台,使用户可以轻松地在该平台上开发应用程序并能够处理海量数据,本文通过对布式文件系统的模型分析将有助于云计算背景下的分布式文件系统设计与开发。

基于Hadoop分布式文件系统的单点问题的研究

从Hadoop分布式文件系统的架构出发,对Name Node节点存在的单点问题进行了分析与研究。在这个前提下,针对单点内存瓶颈问题,提出了一个小文件归并算法。此算法以Hadoop为基础,利用Hadoop分布式文件系统的特点,将归并后生成的大文件序列化到Hadoop分布式文件系统,很好地解决了小文件过多时Name Node单点内存瓶颈问题,并提高了系统的性能和可靠性。

基于Hadoop分布式文件系统快照技术的研究与改进

任何文件系统都具有拍摄快照的能力,快照使系统管理员在系统故障的情况下进行数据恢复。HDFS（Hadoop Distributed File System）是一个流行的大型集群商用服务器的分布式文件系统,该文为HDFS提出了一个低开销的快照解决方案。该解决方案,避免使用复杂的分布式快照算法,采用新的快照数据结构解决了在HDFS系统中的数据拷贝和分布问题,设计了一个基于选择性的追加拷贝快照解决方案。

基于Hadoop分布式文件系统的商业银行大数据分析

针对当前Hadoop分布式文件系统数据分析时存在的数据读取时间长,数据本地化率低等问题,本文提出了一种基于Hadoop分布式文件系统的商业银行大数据分析方法。首先对Hadoop分布式文件系统的工作原理和流程进行分析,找到引起不足的原因,然后根据商业银行大数据的特点,对Hadoop分布式文件系统的数据副本数量和数据分布位置进行相应的改进,最后通过仿真模拟实验对数据读取速度、本地化率、磁盘负载等进行分析。结果表明,本方法可以有效减少数据读取时间、提升数据本地化率并均衡磁盘负载,整体性能要明显优于对比方法,具有更好的实际应用价值。

基于Hadoop分布式文件系统的电网用户行为分析平台研究

针对电网运营数据体量大、挖掘数据价值高问题,通过开发并实施用户行为分析平台,采用对基础数据的抽取、清洗、关联、转换等方法,进行用户行为的数据挖掘,从运行、用户、时间和网络等维度分析系统相关模块和流程等使用情况,反映企业运转存在的问题,进一步优化电网生产运行与经营管理,助力电网生产运行稳健发展。

基于Hadoop分布式文件系统的分析与研究

通过对HDFS（Hadoop的一个分布式文件系统）以及Map／Reduce数据驱编程模型和HBase分布式的、列存储数据库和Hive分布式数据仓库的分析。可以得到Had00p的优势在于能以批处理模式处理PB级以上的数据集，适合做离线的数据分析，不适合实时响应需求，如股票系统。客户端是打包成JAR文件形式,运行于Hadoop命令行界面，可以定制执行策略，当数据到来的时候运行Map／Reduce程序，可以手动执行也可以定时执行。可以用Map／Reduce作为BI等海量数据分析平台的分布式数据处理引擎，HDFS作为底层存储文件系统。

基于Hadoop分布式文件系统的模型分析

Hadoop分布式文件系统由美国Google公司开发与实现,自从其发布以来受到了极大的关注,该文件系统被应用在各个领域行业。Hadoop分布式文件系统具有方便、健壮、可扩展性、容错性能好、操作简单、成本低廉等许多优势。

基于Hadoop分布式文件系统的商业银行大数据分析

针对当前Hadoop分布式文件系统数据分析时存在的数据读取时间长,数据本地化率低等问题,本文提出了一种基于Hadoop分布式文件系统的商业银行大数据分析方法。首先对Hadoop分布式文件系统的工作原理和流程进行分析,找到引起不足的原因,然后根据商业银行大数据的特点,对Hadoop分布式文件系统的数据副本数量和数据分布位置进行相应的改进,最后通过仿真模拟实验对数据读取速度、本地化率、磁盘负载等进行分析。结果表明,本方法可以有效减少数据读取时间、提升数据本地化率并均衡磁盘负载,整体性能要明显优于对比方法,具有更好的实际应用价值。

内存高效的持久性分布式文件系统客户端缓存DFS-Cache

为了在数据密集型工作流下有效降低缓存碎片整理开销并提高缓存命中率,提出一种持久性分布式文件系统客户端缓存DFS-Cache(Distributed File System Cache)。DFS-Cache基于非易失性内存(NVM)设计实现,能够保证数据的持久性和崩溃一致性,并大幅减少冷启动时间。DFS-Cache包括基于虚拟内存重映射的缓存碎片整理机制和基于生存时间(TTL)的缓存空间管理策略。前者基于NVM可被内存控制器直接寻址的特性,动态修改虚拟地址和物理地址之间的映射关系,实现零拷贝的内存碎片整理;后者是一种冷热分离的分组管理策略,借助重映射的缓存碎片整理机制,提升缓存空间的管理效率。实验采用真实的Intel傲腾持久性内存设备,对比商用的分布式文件系统MooseFS和GlusterFS,采用Fio和Filebench等标准测试程序,DFS-Cache最高能提升5.73倍和1.89倍的系统吞吐量。

一种基于HDFS的分布式文件系统MPIFS

传统的MPI(Message Passing Interface)计算特点是数据向计算迁移,对于数据量庞大的计算任务具有先天的不足。文中提出一种支持MPI的分布式文件系统MPIFS的架构及实现。该文件系统基于HDFS(Hadoop Distributed File System),使得MPI在MPIFS上能同时支持计算密集型和数据密集型计算,设置两个类型的批处理词频统计实验,所需数据都分布式存储在MPIFS分布式文件系统中,通过调用系统提供的统一数据接口实现数据访问。1个计算节点在本地计算大小为m的文件,n个计算节点分布式并行计算大小为n×m的文件,两者计算时间相同,MPIFS中文件总量不变,计算节点数量减少,计算时间t变长,可得出MPIFS文件系统架构可行,能够支持MPI实现计算向数据迁移的并行计算。

基于Hadoop平台的分布式文件云存储系统设计

数据量的激增促进了分布式文件系统的迅速发展,Hadoop作为一个开源框架,以其高效的数据存储与处理能力在分布式系统中占据重要地位。通过Hadoop Distributed File System(HDFS)实现大规模数据集的分布式存储,YARN为资源管理提供了弹性调度,使得Hadoop成为处理大数据问题的理想平台。本文探讨了基于Hadoop平台的分布式文件云存储系统设计,旨在提供一种高效可靠的分布式文件云存储解决方案,以支持大数据时代下的数据存储与处理需求。

面向Hadoop分布式文件系统的小文件存取优化方法

为提高Hadoop分布式文件系统(HDFS)的小文件处理效率,提出了一种面向HDFS的智能小文件存取优化方法——SmartFS。SmartFS通过分析小文件访问日志,获取用户访问行为,建立文件关联概率模型,并根据基于文件关联关系的合并算法将小文件组装成大文件之后存至HDFS;当从HDFS获取文件时,根据基于文件关联关系的预取算法来提高文件访问效率,并提出基于预取的缓存替换算法来管理缓存空间,从而提高文件的命中率。实验结果表明,SmartFS有效减少了HDFS中NameNode的元数据空间,减少了用户与HDFS的交互次数,提高了小文件的存储效率和访问速度。

Hadoop分布式文件系统的模型分析

Hadoop分布式文件系统是遵循Google文件系统原理进行开发和实现的,受到了业界极大关注,并已被广泛应用。鉴于当前缺乏从系统设计理论的角度对其开展的相关研究,本文从Hadoop分布式文件系统架构的建模入手,通过对模型各组成部分进行分析,并将其与传统的分布式文件系统进行比较,总结出Hadoop分布式文件系统具有的海量、高可扩展性、高可靠性、高性能等面向云计算领域应用的重要特征。本文有助于研究者系统、深入地研究Hadoop分布式文件系统的设计与实现,并为云计算背景下的分布式文件系统设计提供重要的参考。

分布式文件系统在脉冲星数据处理中的应用

随着500 m口径球面射电望远镜(fi ve hundred meters aperture spherical telescope,FAST)巡天扫描的数据量不断增加,现有分布式计算集群所采用的文件存储系统逐渐成为限制计算速度的瓶颈之一。通过对计算集群架构的分析,将脉冲星数据处理与分布式文件系统技术相结合,针对目前计算集群中存在的问题,提出使用Alluxio+HDFS的分布式文件系统代替原先使用的Lustre文件系统,并根据脉冲星数据处理计算的特点和文件系统机制重新设计了任务分配算法和计算任务。实验表明使用该存储系统能够在相同的网络环境下提高网络带宽和节点内存利用率,减少网络传输时延及冗余磁盘读写开销,提高集群脉冲星数据处理的整体计算效率。

分布式文件系统Hadoop HDFS与传统文件系统Linux FS的比较与分析

对现有HDFS的设计架构进行分析,并借与LinuxFS架构的对比凸显HDFS的分布式特性。通过分析得出:现有的HDFS架构使用Java的Map界面,不利于任务的分解和并行处理,因此HDFS仅在数据的存储上实现分布式,数据处理依然是集中式的,这就形成了对NameNode的依赖,随着集群的扩大,NameNode的性能成为系统瓶颈,并提出了解决方向。

大数据环境下hadoop分布式文件系统分散式动态副本存储优化策略研究

在不影响hadoop分布式文件系统分散式存储结构的前提下,结合动态副本存储和伽罗华有限域理论对范德蒙码的计算方法和计算模式进行整体优化,降低了编译码的时间代价和计算的内存压力,节约了hadoop分布式文件系统约35%的存储开销,提高了hadoop分布式文件系统节点负载均衡能力和译码恢复效率。这种算法更适合于医疗专业文书的处理,解决临床科研需求和数据供给2个方面的问题。既能节省了存储容量,可以容纳与日俱增且越发复杂化的医疗数据,又能降低硬件服务器成本,为医院节省资金开销,更能快速查询获取数据池中的有效数据,让这些躺着的数据变成活的,充分发挥他们的临床使用价值和科研价值。这一套完整的、系统的优化方案,为未来hadoop分布式文件系统的发展提供了一条有效途径。

分布式嵌入式文件系统的设计

针对当前航空电子分布式嵌入式计算机目前采用NFSV3协议网络文件系统,存在单点故障、服务器性能瓶颈,以及嵌入式环境各种资源受限等约束等问题,提出了基于集群架构的分布式嵌入式文件系统方案。总体架构定义了客户端-元数据服务器-数据服务器分布式文件管理集群架构,透明访问设计采用了精简三级统一路径名和文件服务接口子集;分布式通信设计采用了基于DDS的RPC服务框架,分块及布局管理设计采用表驱动的动态分配方式实现了文件的分块和多副本管理,元数据服务器容错设计采用HA高可用主从数据库方式实现主从元数据服务器状态的实时同步。最后通过搭建分布式嵌入式计算机测试环境,验证了原型系统的功能和性能。

基于Hadoop分布式架构的云存储系统设计

为满足海量数据的便捷化、智能化存储和分析需求,充分发挥和利用Hadoop分布式架构的运行成本低、容错性高等优势,应用Hadoop分布式架构设计一款新型、先进的云存储系统,从系统架构设计和系统数据库设计两个方面入手,完成系统总体设计。根据系统功能列表,依次设计文件上传、文件下载、文件浏览、其他操作等模块。在Hadoop分布式架构的应用背景下,文章中所设计的云存储系统具有内存开销率低、集群读取效率高、安全可靠等优点,符合预期设计标准和要求。

Hadoop分布式文件系统原理

Hadoop分布式文件系统在大规模存储和访问中具有广阔的应用空间。从基本概念、基本结构、元数据管理、数据存储、文件管理、数据容错6个方面对HDFS的实现原理进行了探究,可为HDFS应用研究奠定基础。

基于新型存储器件的分布式文件系统性能优化

新型存储器件的I/O性能通常比传统固态驱动器(SSD)高一个数量级,然而使用新型存储器件的分布式文件系统相对于使用SSD的分布式文件系统性能并没有显著的提高,这说明目前的分布式文件系统并不能充分发挥新型存储器件的性能。针对这个问题,对Hadoop分布式文件系统(HDFS)的数据写入流程及传输过程进行了量化分析。通过量化分析HDFS数据写入过程各阶段的时间开销,发现在写入数据的各个阶段中,节点间数据传输的时间占比较大。因此提出了对应的优化方案,通过异步写入的方式并行化数据传输与处理过程,使得不同数据包的处理阶段叠加起来,减少了数据包整体的处理时间,从而提升了HDFS的写入性能。实验结果表明,所提方案将HDFS的写入吞吐量提升了15%~24%,总体的写入执行时间降低了28%~36%。