在Hadoop分布式文件系统（HDFS）中，NameNode（节点名称节点）是一个核心组件，它负责管理文件系统的元数据（metadata）。元数据是关于数据的数据，对于HDFS来说，这包括文件系统的目录树、文件和目录的权限、文件到数据块的映射等。
以下是NameNode的一些关键职责和特性：
- 管理元数据：NameNode存储了HDFS文件系统的所有元数据。它不存储实际的数据块，但知道数据块的位置和如何将这些块组合成文件。
- 命名空间：NameNode维护了一个命名空间，该命名空间是一个目录树，其中包含了文件和目录。
- 打开和关闭文件：当客户端请求打开一个文件时，NameNode首先检查请求者是否有权访问该文件，然后返回文件的数据块列表。当文件被关闭时，NameNode会更新元数据以反映这一变化。
- 数据块映射：HDFS将数据分为固定大小的块（默认为128MB），并将这些块存储在不同的DataNode上。NameNode知道每个数据块存储在哪些DataNode上，并维护这些映射关系。
- 心跳机制：DataNode定期向NameNode发送心跳信号，以报告其状态。如果NameNode在一段时间内没有收到某个DataNode的心跳信号，它会认为该DataNode已经失效，并采取相应的措施（如将存储在该DataNode上的数据块复制到其他DataNode上）。
- 检查点（Checkpoint）：为了防止元数据丢失，NameNode会定期将其元数据写入到本地文件系统中，并创建一个检查点。这样，即使NameNode崩溃，也可以从最近的检查点恢复元数据。
- 安全性：NameNode还负责处理与安全性相关的操作，如权限检查和访问控制。
由于NameNode存储了所有的元数据，因此它可能成为HDFS的瓶颈或单点故障源。为了解决这个问题，Hadoop提供了高可用性（HA）配置，其中使用两个NameNode（一个处于活动状态，另一个处于备用状态）来确保元数据的安全性和可用性。此外，Hadoop还提供了Federation功能，允许在集群中运行多个NameNode，以支持更大的命名空间或更高的吞吐量。
