Hadoop源码分析之心跳机制

一．心跳机制

1. hadoop集群是master/slave模式，master包括Namenode和Jobtracker，slave包括Datanode和Tasktracker。

2. master启动的时候，会开一个ipc server在那里，等待slave心跳。

3. slave启动时，会连接master，并每隔3秒钟主动向master发送一个“心跳”，这个时间可 以通过”heartbeat.recheck.interval”属性来设置。将自己的状态信息告诉master，然后master也是通过这个心跳的返回值，向slave节点传达指令。

4. 需要指出的是：namenode与datanode之间的通信，jobtracker与tasktracker之间的通信，都是通过“心跳”完成的。

二．Datanode、Namenode心跳源码分析

既然“心跳”是Datanode主动给Namenode发送的。那Datanode是怎么样发送的呢？下面贴出Datanode.class中的关键代码：

代码一：

 
  public void offerService() throws Exception {  •••  
    while (shouldRun) {        try {  
        long startTime = now();           // heartBeatInterval是在启动Datanode时根据配置文件设置的，是心跳间隔时间  
        if (startTime - lastHeartbeat > heartBeatInterval) {            lastHeartbeat = startTime;  
//Datanode发送心跳            DatanodeCommand[] cmds = namenode.sendHeartbeat(dnRegistration,  
                                                       data.getCapacity(),                                                         data.getDfsUsed(),  
                                                       data.getRemaining(),                                                         xmitsInProgress.get(),  
                                                       getXceiverCount());            myMetrics.addHeartBeat(now() - startTime);  
                     if (!processCommand(cmds))  
            continue;          }  
               •••  
      }      } // while (shouldRun)  
  } // offerService 

需要注意的是：发送心跳的对象并不是datanode，而是一个名为namenode的对象，难道在datanode端就直接有个namenode的引用吗？其实不然，我们来看看这个namenode吧：

代码二：

public DatanodeProtocol namenode = null; 

namenode其实是一个DatanodeProtocol的引用，在对hadoop RPC机制分析的文章中我提到过，这是一个Datanode和Namenode通信的协议，其中有许多未实现的接口方法，sendHeartbeat()就是其中的一个。下面看看这个namenode对象是怎么被实例化的吧：

代码三：

this.namenode = (DatanodeProtocol)       RPC.waitForProxy(DatanodeProtocol.class,  
                     DatanodeProtocol.versionID,                       nameNodeAddr,   
                     conf); 

其实这个namenode并不是Namenode的一个对象，而只是一个Datanode端对Namenode的代理对象，正是这个代理完成了“心跳”。代理的底层实现就是RPC机制了。

三．Tasktracker、Jobtracker心跳源码分析

同样我们从Tasktracker入手，下面贴出Tasktracker.class的关键代码：

代码四：

代码一：  State offerService() throws Exception {  
    long lastHeartbeat = System.currentTimeMillis();      while (running && !shuttingDown) {  
     •••            
        // 发送心跳，调用代码二          HeartbeatResponse heartbeatResponse = transmitHeartBeat(now);  
       •••  
    return State.NORMAL;    }  
 代码二：  
HeartbeatResponse transmitHeartBeat(long now) throws IOException {     •••  
    HeartbeatResponse heartbeatResponse = jobClient.heartbeat(status,                                                                 justStarted,  
                                                              justInited,                                                                askForNewTask,   
                                                         heartbeatResponseId);                                •••  
    return heartbeatResponse;    } 

其实我觉得分析到这里大家就可以自己分析了，jobClient也是一个协议：

代码五：

InterTrackerProtocol jobClient; 

该协议用于定义Tasktracker和Jobtracker的通信。同样，它也是一个代理对象：

代码六：

this.jobClient = (InterTrackerProtocol)       UserGroupInformation.getLoginUser().doAs(  
        new PrivilegedExceptionAction