1、Hadoop生态系统概况
Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。具有可靠、高效、可伸缩的特点。
Hadoop的核心是HDFS和MapReduce，hadoop2.0还包括YARN。
下图为hadoop的生态系统：
2、HDFS（Hadoop分布式文件系统）
源自于Google的GFS论文，发表于2003年10月，HDFS是GFS克隆版。
是Hadoop体系中数据存储管理的基础。它是一个高度容错的系统，能检测和应对硬件故障，用于在低成本的通用硬件上运行。HDFS简化了文件的一致性模型，通过流式数据访问，提供高吞吐量应用程序数据访问功能，适合带有大型数据集的应用程序。
HDFS这一部分主要有一下几个部分组成：
（1）、Client：切分文件；访问HDFS；与NameNode交互，获取文件位置信息；与DataNode交互，读取和写入数据。
（2）、NameNode：Master节点，在hadoop1.X中只有一个，管理HDFS的名称空间和数据块映射信息，配置副本策略，处理客户端请求。对于大型的集群来讲，Hadoop1.x存在两个最大的缺陷：1）对于大型的集群，namenode的内存成为瓶颈，namenode的扩展性的问题；2）namenode的单点故障问题。
针对以上的两个缺陷，Hadoop2.x以后分别对这两个问题进行了解决。对于缺陷1）提出了Federation namenode来解决，该方案主要是通过多个namenode来实现多个命名空间来实现namenode的横向扩张。从而减轻单个namenode内存问题。
针对缺陷2），hadoop2.X提出了实现两个namenode实现热备HA的方案来解决。其中一个是处于standby状态，一个处于active状态。
（3）、DataNode：Slave节点，存储实际的数据，汇报存储信息给NameNode。
（4）、Secondary NameNode：辅助NameNode，分担其工作量；定期合并fsimage和edits，推送给NameNode；紧急情况下，可辅助恢复NameNode，但Secondary NameNode并非NameNode的热备。
目前，在硬盘不坏的情况，我们可以通过secondarynamenode来实现namenode的恢复。
3、Mapreduce（分布式计算框架）
源自于google的MapReduce论文，发表于2004年12月，Hadoop MapReduce是google MapReduce 克隆版。MapReduce是一种计算模型，用以进行大数据量的计算。其中Map对数据集上的独立元素进行指定的操作，生成键-值对形式中间结果。Reduce则对中间结果中相同“键”的所有“值”进行规约，以得到最终结果。MapReduce这样的功能划分，非常适合在大量计算机组成的分布式并行环境里进行数据处理。
MapReduce计算框架发展到现在有两个版本的MapReduce的API，针对MR1主要组件有以下几个部分组成：
（1）、JobTracker：Master节点，只有一个，主要任务是资源的分配和作业的调度及监督管理，管理所有作业，作业/任务的监控、错误处理等；将任务分解成一系列任务，并分派给TaskTracker。
（2）、TaskTracker：Slave节点，运行Map Task和Reduce Task；并与JobTracker交互，汇报任务状态。
（3）、Map Task：解析每条数据记录，传递给用户编写的map(),并执行，将输出结果写入本地磁盘。
（4）、Reducer Task：从Map Task的执行结果中，远程读取输入数据，对数据进行排序，将数据按照分组传递给用户编写的reduce函数执行。
在这个过程中，有一个shuffle过程，对于该过程是理解MapReduce计算框架是关键。该过程包含map函数输出结果到reduce函数输入这一个中间过程中所有的操作，称之为shuffle过程。在这个过程中，可以分为map端和reduce端。
Map端：
1） 输入数据进行分片之后，分片的大小跟原始的文件大小、文件块的大小有关。每一个分片对应的一个map任务。
2） map任务在执行的过程中，会将结果存放到内存当中，当内存占用达到一定的阈值（这个阈值是可以设置的）时，map会将中间的结果写入到本地磁盘上，形成临时文件这个过程叫做溢写。
3） map在溢写的过程中，会根据指定reduce任务个数分别写到对应的分区当中，这就是partition过程。每一个分区对应的是一个reduce任务。并且在写的过程中，进行相应的排序。在溢写的过程中还可以设置conbiner过程，该过程跟reduce产生的结果应该是一致的，因此该过程应用存在一定的限制，需要慎用。
4） 每一个map端最后都只存在一个临时文件作为reduce的输入，因此会对中间溢写到磁盘的多个临时文件进行合并Merge操作。最后形成一个内部分区的一个临时文件。
Reduce端：
1） 首先要实现数据本地化，需要将远程节点上的map输出复制到本地。
2） Merge过程，这个合并过程主要是对不同的节点上的map输出结果进行合并。
3） 不断的复制和合并之后，最终形成一个输入文件。Reduce将最终的计算结果存放在HDFS上。
针对MR2是新一代的MR的API。其主要是运行在Yarn的资源管理框架上。
4、Yarn（资源管理框架）