HDFS是通过什么机制保证数据可靠性的？

主要有以下6点：

1.安全模式：

HDFS刚启动时，namenode进入安全模式，处于安全模式的namenode不能做任何的文件***作，甚至内部的副本创建也是不允许的，namenode此时需要和各个datanode通信，获得datanode存储的数据块信息，并对数据块信息进行检查，只有通过了namenode的检查，一个数据块才被认为是安全的。当认为安全的数据块所占比例达到了某个阈值，namenode才会启动。

2.SecondaryNamenode：

Hadoop中使用SecondaryNameNode来备份namenode的元数据，以便在namenode失效时能从SecondaryNameNode恢复出namenode上的元数据。SecondaryNameNode充当namenode的一个副本，它本身并不处理任何请求，因为处理这些请求都是NameNode的责任。

namenode中保存了整个文件系统的元数据，而SecondaryNameNode的作用就是周期性（周期长短也可配）保存NameNode的元数据。这些源数据中包括文件镜像数据FSImage和编辑日志EditLog。FSImage相当于HDFS的检查点，namenode启动时候会读取FSImage的内容到内存，并将其与EditLog日志中的所有修改信息合并生成新的FSImage；在namenode

运行过程中，所有关于HDFS的修改都将写入EditLog。这样，如果namenode失效，可以通过SecondaryNameNode中保存的FSImage和EditLog数据恢复出namenode最近的状态，尽量减少损失。

3.心跳机制和副本重新创建

为了保证namenode和各个datanode的联系，HDFS采用了心跳机制。位于整个HDFS核心的namenode，通过周期性的活动来检查datanode的活性，像跳动的心脏一样。Namenode周期性向各个datanode发送心跳包，而收到心跳包的datanode要进行回复。因为心跳包是定时发送的，所以namenode就把要执行的命令也通过心跳包发送给datanode，而datanode收到心跳包，一方面回复namenode，另一方面就开始了用户或者应用的数据传输。

如果侦测到datanode失效，namenode之前保存在这个datanode上的数据就变成不可用数据。如果有的副本存储在失效的datanode上，则需要重新创建这个副本，放到另外可用的地方。

4.数据一致性：

  一般来讲，datanode与应用交互的大部分情况都是通过网络进行的，而网络数据传输带来的一大问题就是数据是否原样到达。为了保证数据的一致性，HDFS采用了数据校验和(checkSum)机制。创建文件时，HDFS会为这个文件生成一个校验和，校验和文件和文件本身保存在同一空间中。传输数据时会将数据与校验数据和一同传输，应用收到数据后可以进行校验，如果两个校验的结果不同，则文件肯定出错了，这个数据块就变成无效的。如果判定无效，则需要从其他datanode上读取副本。

5.租约：

  在linux中，为了防止多个进程向同一个文件写数据的情况，采用了文件加锁的机制。而在HDFS中，同样需要一个机制来防止同一个文件被多个人写入数据。这种机制就是租约(Lease)，每当写入数据之前，一个客户端必须获得namenode发放的一个租约。Namenode保证同一个文件只发放一个允许写的租约。那么就可以有效防止多人写入的情况。

6.回滚：

  HDFS安装或升级时，会将当前的版本信息保存起来，如果升级一段时间内运行正常，可以认为这次升级没有问题，重新保存版本信息，否则，根据保存的旧版本信息，将HDFS恢复至之前的版本。