接口是软件系统不同组成部分衔接的约定，一个良好的接口设计可以降低系统各部分的相互依赖，提高组成单元的内聚性，降低组成单元间的耦合程度，从而提高系统的维护性和扩展性。对于HDFS这样一个复杂系统，接口也可以用来观察系统的工作状态。
6.1.6.1 远程过程调用接口
Hadoop提供了一个统一的远程过程调用（RPC）机制来处理Client↔NameNode，NameNode↔DataName，Client↔DataName之间的通信。RPC是整个Hadoop中通信框架的核心。
如果本地主机的一个进程，想调用远程主机上的一个进程的某个功能，其做法如下：
（1）远程主机运行服务器端，本地主机运行客户端，通常情况下，远程主机的服务端是一直在运行的。
（2）本地主机的客户端通过网络连接到远程主机的指定端口，然后，将要调用的函数名和调用参数传给远程主机的服务端。
（3）远程主机接收到函数名和调用参数时，根据函数名找到这个函数，然后根据调用参数执行这个函数，最后把结果返回到本地主机的客户端。
RPC的工作机制如图6-5所示。
图6-5 RPC的工作机制(https://www.xing528.com)
最简单的RPC可以通过传递字符串的方式进行，也就是说，客户端把要调用的函数名和调用参数都转换成字符串，然后将字符串传递给服务器端，在服务器端将字符串解析出来，调用相应的函数计算，再将结果以字符串的方式返回给本地主机客户端，客户端解析字符串获取返回值。这种方式适应于简单类型的参数，如int（整型）、float（浮点型）、char（字符型）等。
6.1.6.2 与客户端相关接口
与客户端相关的接口包括Client Protocol和Client DataNode Protocol。
Client Protocol：客户端与NameNode之间的接口。它是HDFS客户访问文件系统的入口，客户端通过这个接口访问NameNode，操作文件或目录的元数据信息；读写文件也必须先访问NameNode，接下来再和DataNode进行交互，操作文件数据；另外，从NameNode能获取分布式文件系统的一些整体运行状态信息，也是通过这个接口进行的。
Client DataNode Protocol：客户端与DataNode间的接口。用于客户端和DataNode进行交互，这个接口用得比较少，客户端和DataNode间的主要交互是通过流接口进行读／写文件数据的操作。错误发生时，客户端需要DataNode配合进行恢复，或当客户端进行本地文件读优化时，需要通过IPC接口获取一些信息。
6.1.6.3 HDFS各服务器间的接口
HDFS各服务器间的接口一共有3个，它们是DataNode Protocol、Inter DataNode Protocol和NameNode Protocol，这些接口都定义在org.apache.hadoop.hdfs.server.protocol包中。
DataNode Protocol：DataNode与NameNode间的接口。在HDFS的主从体系结构中，DataNode作为从节点，不断地通过这个接口向主节点（名称节点）报告一些信息，同步信息到NameNode；同时，该接口的一些方法、方法的返回值会带回Name-Node指令，根据这些指令，DataNode或移动、删除或恢复本地磁盘上的数据块，或者执行其他的操作。
Inter DataNode Protocol：DataNode与DataNode间的接口。DataNode通过这个接口和其他DataNode进行通信，恢复数据块，保证数据的一致性。
NameNode Protocol：NameNode与Secondary NameNode、HDFS均衡器之间的接口。Secondary NameNode会不停地获取NameNode上某一个时间点的命名空间镜像和镜像的变化日志，然后会合并得到一个新的镜像，并将该结果发送回NameNode，在这个过程中，NameNode会通过这个接口，配合Secondary NameNode完成元数据的合并。
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