在數(shù)據(jù)規(guī)模爆炸式增長(zhǎng)的今天，復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)數(shù)據(jù)的使用提出了更高的要求，數(shù)據(jù)需具備良好的容錯(cuò)能力，集群服務(wù)應(yīng)擁有健壯的穩(wěn)定性。 Hadoop HDFS自誕生至今，一直都是大數(shù)據(jù)領(lǐng)域事實(shí)上的分布式存儲(chǔ)基座，已經(jīng)得到眾多企業(yè)支持，包括Cloudera、Uber、騰訊、美團(tuán)、等。據(jù)了解，不少生產(chǎn)環(huán)境集群節(jié)點(diǎn)達(dá)到萬臺(tái)以上，可以輕松應(yīng)對(duì)多場(chǎng)景業(yè)務(wù)類型的訪問。在開源社區(qū)，HDFS始終保持較高關(guān)注度，版本迭代也很快。至本書撰寫前夕，Hadoop版本已經(jīng)來到3.4。榮幸之至，作者也貢獻(xiàn)了部分feature。
由于工作的關(guān)系，作者日常接觸到不少和集群有關(guān)的問題，慢慢地也有了一些經(jīng)驗(yàn)積累。這里分享幾個(gè)編寫本書的初衷：
雖然HDFS已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，且直接或間接從事和HDFS有關(guān)的人員很多，如研發(fā)工程師、運(yùn)維工程師，但大多數(shù)人對(duì)HDFS這款分布式系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)只停在熟悉的階段，還遠(yuǎn)未達(dá)到理解的程度，因此迫切需要一本既有廣度、又兼顧深度的指導(dǎo)書籍。
作者此前專職從事過較長(zhǎng)時(shí)間和HDFS有關(guān)的研發(fā)與運(yùn)維工作，也正是在這段時(shí)期提升了自己分布式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，同時(shí)還掌握了較為豐富的一線集群管理經(jīng)驗(yàn)。希望能夠?qū)⑦@些總結(jié)和個(gè)人的理解分享給讀者。
盡管市面上存在一些和Hadoop相關(guān)的圖書，但調(diào)研后發(fā)現(xiàn)大多數(shù)書中內(nèi)容較淺，缺乏廣度和系統(tǒng)性。希望本書可以彌補(bǔ)這些遺憾。

1. 讀者對(duì)象

本書適合以下讀者閱讀。
�r 1）大數(shù)據(jù)從業(yè)者，如中高級(jí)開發(fā)人員、架構(gòu)師、技術(shù)經(jīng)理。
�r 2）想要系統(tǒng)學(xué)習(xí)分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)人員和運(yùn)維人員。
�r 3）想要提高分布式系統(tǒng)研發(fā)水平的人員。
�r 4）目前在云計(jì)算領(lǐng)域工作，想要拓寬自己技術(shù)能力的專業(yè)人員。
�r 5）在高校學(xué)習(xí)的研究生，或有一定基礎(chǔ)的高年級(jí)本科生。

2. 本書特色

（1）技術(shù)點(diǎn)系統(tǒng)、全面
本書以Hadoop HDFS主流的版本為基準(zhǔn)，選擇由淺入深的方式，全面細(xì)致地介紹了構(gòu)成分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵組成部分。為照顧到不同層次的讀者，每章都配置了原理解析、流程分析圖，以及必要的實(shí)踐指導(dǎo)。
（2）具備較高的實(shí)用指導(dǎo)價(jià)值
在編寫本書前，作者收集了很多行業(yè)內(nèi)從業(yè)者在集群維護(hù)過程中遇到的痛點(diǎn)。書中選用的案例均來源于現(xiàn)實(shí)或非常典型的案例，對(duì)應(yīng)的解題思路和實(shí)踐方案均得到驗(yàn)證，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，方便讀者查閱和參考。
（3）技術(shù)啟發(fā)性強(qiáng)
一本好的技術(shù)書籍，不應(yīng)局限于介紹產(chǎn)品本身，還應(yīng)與讀者產(chǎn)生共鳴，這也是作者希望看到的。作者在這里提醒讀者，在閱讀本書時(shí)要留意兩點(diǎn)：一是注意不同章節(jié)間的關(guān)聯(lián)；二是留意每章后面的拓展改進(jìn)部分。

3. 本書內(nèi)容

本書分為兩大篇，共10章。
第1章介紹成熟的分布式系統(tǒng)架構(gòu)框架及其影響因素、Hadoop HDFS發(fā)展歷史、組件特色和包含的主要模塊。
第2章介紹元數(shù)據(jù)，包括元數(shù)據(jù)信息、結(jié)構(gòu)分析、拓展優(yōu)化等。
第3章介紹HDFS管理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方法，涉及眾多的內(nèi)部運(yùn)行原理、Namespace服務(wù)、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)服務(wù)等一些非常關(guān)鍵的部分。
第4章介紹Block和副本。詳細(xì)介紹了HDFS是如何管理它們及生命周期、數(shù)據(jù)自愈等。可以說理解了本章內(nèi)容，就充分了解了數(shù)據(jù)在HDFS系統(tǒng)中的存在方式。
第5章介紹Client與不同節(jié)點(diǎn)服務(wù)的通信原理，以及數(shù)據(jù)讀寫流程。
第6章介紹高可用機(jī)制，包括QJM和HA實(shí)現(xiàn)原理、ZKFC服務(wù)、隔離機(jī)制，以及可改進(jìn)的方法。
第7章介紹緩存在分布式系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法，列舉了一些適用緩存的場(chǎng)景及后續(xù)版本的迭代計(jì)劃。
第8章介紹在使用過程中拓展集群的方法。詳細(xì)說明了水平拓展、垂直伸縮的策略及參考實(shí)現(xiàn)，非常具有實(shí)用指導(dǎo)價(jià)值。
第9章介紹想要實(shí)現(xiàn)合理的數(shù)據(jù)分層是如何做到的。這部分知識(shí)是超大集群維護(hù)過程中必須掌握的。
第10章介紹如何高效建設(shè)集群監(jiān)控體系、多租戶管控方法等。此外，還介紹了當(dāng)下非常有價(jià)值的發(fā)展方向Data Lakes。

4. 如何閱讀本書

�r 對(duì)于沒有接觸過分布式系統(tǒng)或大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的讀者，建議按照順序從第1章開始閱讀。
�r 對(duì)于了解過Hadoop部分原理的運(yùn)維人員或初級(jí)開發(fā)者，建議也按照順序從第1章開始閱讀，這對(duì)于全面了解HDFS很有益處。
�r 對(duì)于做過HDFS相關(guān)研發(fā)的中高級(jí)開發(fā)者，可選擇從第2章開始閱讀。
本書是按照由淺入深的方式編寫的，讀者在閱讀過程中，尤其是閱讀本書后面的章節(jié)時(shí)，應(yīng)該加入自己的思考，這樣才可以達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

5. 勘誤與支持

創(chuàng)作須始終保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，作者每完成一章都會(huì)反復(fù)核驗(yàn)。奈何水平有限，書中難免會(huì)出現(xiàn)不足之處，在此懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。讀者如在書中遇到需要解答的地方，歡迎發(fā)送郵件至zhujh.inx@gmail.com，作者將盡可能回復(fù)每一封郵信。期待能夠得到讀者的真摯反饋！

6. 致謝

感謝機(jī)械工業(yè)出版社的張淑謙老師在這一年多的時(shí)間里始終支持我的寫作，并給予了非常多的幫助和建議。沒有他的鼓勵(lì)和幫助，這本書不會(huì)那么順利完成。
感謝Apache社區(qū)的小伙伴，是你們讓我學(xué)到更多。
后，感謝所有支持、鼓勵(lì)和幫助過我的人。謹(jǐn)以此書獻(xiàn)給我親愛的家人、朋友們！


祝江華

2022年初冬于杭州