#|hbase的调优
一、表的设计
1.1 Pre-Creating Regions
??默认情况下,在创建HBase表的时候会自动创建一个region分区,当导入数据的时候,所有的HBase客户端都向这一个region写数据,直到这个region足够大了才进行切分。一种可以加快批量写入速度的方法是通过预先创建一些空的regions,这样当数据写入HBase时,会按照region分区情况,在集群内做数据的负载均衡。
下面是一个例子:
/**
* 通过Adminc.create(HTableDescriptor , byte[][] splits)创建多个空的region
* @param admin
* @param table
* @param splits
* @return
* @throws IOException
*/
public static boolean createTable(Admin admin, HTableDescriptor table, byte[][] splits)
throws IOException {
try {
admin.createTable(table, splits);
return true;
} catch (TableExistsException e) {
System.out.println("table " + table.getNameAsString() + " already exists");
// the table already exists...
return false;
}
}
/**
* 获取拆分间splitkeys
* @param startKey
* @param endKey
* @param numRegions
* @return
*/
public static byte[][] getHexSplits(String startKey, String endKey, int numRegions) {
//start:001,endkey:100,10region [001,010] [011,020]
byte[][] splits = new byte[numRegions-1][];
BigInteger lowestKey = new BigInteger(startKey, 16);
BigInteger highestKey = new BigInteger(endKey, 16);
BigInteger range = highestKey.subtract(lowestKey);
BigInteger regionIncrement = range.divide(BigInteger.valueOf(numRegions));
lowestKey = lowestKey.add(regionIncrement);
for(int i=0;
i < numRegions-1;
i++) {
BigInteger key = lowestKey.add(regionIncrement.multiply(BigInteger.valueOf(i)));
byte[] b = String.format("%016x", key).getBytes();
splits[i] = b;
}
return splits;
}
1.2 Row Key HBase中row key用来检索表中的记录,支持以下三种方式:
- 通过单个row key访问:即按照某个row key键值进行get操作;
- 通过row key的range进行scan:即通过设置startRowKey和endRowKey,在这个范围内进行扫描;
- 全表扫描:即直接扫描整张表中所有行记录。
rowkey是按照字典序存储
??设计rowkey时,要充分利用这个排序特点,将经常一起读取的数据存储到一块,将最近可能会被访问的数据放在一块。
??举个例子:如果最近写入HBase表中的数据是最可能被访问的,可以考虑将时间戳作为row key的一部分,由于是字典序排序,所以可以使用Long.MAX_VALUE - timestamp作为row key,这样能保证新写入的数据在读取时可以被快速命中。
Rowkey:
- 1、长度越小越好
- 2、值根据功能需求决定,满足查询业务要求
- 3、Row最好有散列原则。
- 取反
- Hash
- 4、region数据均衡(单region 10~20G)
1.4 In Memory ??创建表的时候,可以通过
??
HColumnDescriptor.setInMemory(true)
将表放到RegionServer的缓存中,保证在读取的时候被cache命中。
1.5 Max Version ??创建表的时候,可以通过
??
HColumnDescriptor.setMaxVersions(int maxVersions)
设置表中数据的最大版本,如果只需要保存最新版本的数据,那么可以设置
setMaxVersions(1)
。1.6 Time To Live ??创建表的时候,可以通过
??
HColumnDescriptor.setTimeToLive(int timeToLive)
设置表中数据的存储生命期,过期数据将自动被删除,例如如果只需要存储最近两天的数据,那么可以设置
setTimeToLive(2 * 24 * 60 * 60)
。1.7 Compact & Split ??在HBase中,数据在更新时首先写入WAL 日志(HLog)和内存(MemStore)中,MemStore中的数据是排序的,当MemStore累计到一定阈值时,就会创建一个新的MemStore,并且将老的MemStore添加到flush队列,由单独的线程flush到磁盘上,成为一个StoreFile。于此同时, 系统会在zookeeper中记录一个redo point,表示这个时刻之前的变更已经持久化了(minor compact)。
??StoreFile是只读的,一旦创建后就不可以再修改。因此Hbase的更新其实是不断追加的操作。当一个Store中的StoreFile达到一定的阈值后,就会进行一次合并(major compact),将对同一个key的修改合并到一起,形成一个大的StoreFile,当StoreFile的大小达到一定阈值后,又会对 StoreFile进行分割(split),等分为两个StoreFile。
??由于对表的更新是不断追加的,处理读请求时,需要访问Store中全部的StoreFile和MemStore,将它们按照row key进行合并,由于StoreFile和MemStore都是经过排序的,并且StoreFile带有内存中索引,通常合并过程还是比较快的。
??实际应用中,可以考虑必要时手动进行major compact,将同一个row key的修改进行合并形成一个大的StoreFile。同时,可以将StoreFile设置大些,减少split的发生。
### ?? hbase为了防止小文件(被刷到磁盘的menstore)过多,以保证保证查询效率,hbase需要在必要的时候将这些小的store file合并成相对较大的store file,这个过程就称之为compaction。在hbase中,主要存在两种类型的compaction:minor compaction和major compaction。 ??minor compaction:的是较小、很少文件的合并。
??major compaction 的功能是将所有的store file合并成一个,触发major compaction的可能条件有:
??major_compact 命令、
??majorCompact() API、
??region server自动运行(相关参数:
hbase.hregion.majoucompaction 默认为24 小时、
//默认值为0.2 防止region server 在同一时间进行major compaction)。
hbase.hregion.majorcompaction.jetter
//参数的作用是:对参数hbase.hregion.majoucompaction 规定的值起到浮动的作用,假如两个参数都为默认值24和0,2,那么major compact最终使用的数值为:19.2~28.8 这个范围。
- 1、 关闭自动major compaction
- 2、 手动编程major compaction
//表示至少需要三个满足条件的store file时,minor compaction才会启动
hbase.hstore.compaction.min :默认值为 3,//表示一次minor compaction中最多选取10个store file
hbase.hstore.compaction.max 默认值为10,//表示文件大小小于该值的store file 一定会加入到minor compaction的store file中
hbase.hstore.compaction.min.size //表示文件大小大于该值的store file 一定会被minor compaction排除
hbase.hstore.compaction.max.size //将store file 按照文件年龄排序(older to younger),minor compaction总是从older store file开始选择
hbase.hstore.compaction.ratio
2、写操作 2.1 批量写 ??通过调用HTable.put(Put)方法可以将一个指定的row key记录写入HBase,
??同样HBase提供了另一个方法:通过调用
HTable.put(List【#|hbase的调优】)
方法可以将指定的row key列表,批量写入多行记录,这样做的好处是批量执行,只需要一次网络I/O开销,这对于对数据实时性要求高,网络传输RTT高的情景下可能带来明显的性能提升。2.2 HTable参数设置 2.2.1 Auto Flush 关闭
??通过调用HTable.setAutoFlush(false)方法可以将HTable写客户端的自动flush关闭,这样可以批量写入数据到HBase,而不是有一条put就执行一次更新,只有当put填满客户端写缓存时,才实际向HBase服务端发起写请求。默认情况下auto flush是开启的。
2.2.2 Write Buffer 修改写缓冲区大小
??通过调用
HTable.setWriteBufferSize(writeBufferSize)
方法可以设置HTable客户端的写buffer大小,如果新设置的buffer小于当前写buffer中的数据时,buffer将会被flush到服务端。其中,writeBufferSize的单位是byte字节数,可以根据实际写入数据量的多少来设置该值。2.2.3 WAL Flag(HLog)
??在HBae中,客户端向集群中的RegionServer提交数据时(
Put/Delete
操作),首先会先写WAL(Write Ahead Log)日志(即HLog,一个RegionServer上的所有Region共享一个HLog),只有当WAL日志写成功后,再接着写MemStore,然后客户端被通知提交数据成功;如果写WAL日志失败,客户端则被通知提交失败。这样做的好处是可以做到RegionServer宕机后的数据恢复。??因此,对于相对不太重要的数据,可以在Put/Delete操作时,通过调用
????
Put.setWriteToWAL(false)
或????
Delete.setWriteToWAL(false)
函数,放弃写WAL日志,从而提高数据写入的性能。
??值得注意的是:谨慎选择关闭WAL日志,因为这样的话,一旦RegionServer宕机,Put/Delete的数据将会无法根据WAL日志进行恢复。
3. 读表操作 3.1、 批量读 ??通过调用HTable.get(Get)方法可以根据一个指定的row key获取一行记录,同样HBase提供了另一个方法:通过调用
??
HTable.get(List)
方法可以根据一个指定的row key列表,批量获取多行记录,这样做的好处是批量执行,只需要一次网络I/O开销,这对于对数据实时性要求高而且网络传输RTT高的情景下可能带来明显的性能提升。
3.2 HTable参数设置 3.2.1 Scanner Caching
```hbase.client.scanner.caching``配置项可以设置HBase scanner一次从服务端抓取的数据条数,默认情况下一次一条。通过将其设置成一个合理的值,可以减少scan过程中next()的时间开销,代价是scanner需要通过客户端的内存来维持这些被cache的行记录。
有三个地方可以进行配置:
- 1)在HBase的conf配置文件中进行配置;
- 2)通过调用HTable.setScannerCaching(int scannerCaching)进行配置;
- 3)通过调用Scan.setCaching(int caching)进行配置。三者的优先级越来越高。
scan时指定需要的Column Family,可以减少网络传输数据量,否则默认scan操作会返回整行所有Column Family的数据。
3.2.3 Close ResultScanner
通过scan取完数据后,记得要关闭ResultScanner,否则RegionServer可能会出现问题(对应的Server资源无法释放)。
3.3 缓存查询结果 对于频繁查询HBase的应用场景,可以考虑在应用程序中做缓存,当有新的查询请求时,首先在缓存中查找,如果存在则直接返回,不再查询HBase;否则对HBase发起读请求查询,然后在应用程序中将查询结果缓存起来。至于缓存的替换策略,可以考虑LRU等常用的策略。
3.4 Blockcache机制 HBase上Regionserver的内存分为两个部分:
(1)、一部分作为Memstore,主要用来写;
??写请求会先写入Memstore,Regionserver会给每个region提供一个Memstore,当Memstore满64MB以后,会启动 flush刷新到磁盘。当Memstore的总大小超过限制时
(heapsize * hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit * 0.9)
,会强行启动flush进程,从最大的Memstore开始flush直到低于限制。
(2)、另外一部分作为BlockCache,主要用于读。
??读请求:
????a)先到Memstore中查数据,
????b)查不到就到BlockCache中查,
????c)再查不到就会到磁盘上读,并把读的结果放入BlockCache。
由于BlockCache采用的是LRU策略,因此BlockCache达到上限
(heapsize * hfile.block.cache.size * 0.85)
后,会启动淘汰机制,淘汰掉最老的一批数据。??一个Regionserver上有一个BlockCache和N个Memstore,它们的大小之和不能大于等于
heapsize * 0.8
,否则HBase不能启动。默认BlockCache为0.2,而Memstore为0.4。对于注重读响应时间的系统,可以将 BlockCache设大些,比如设置BlockCache=0.4,Memstore=0.39,以加大缓存的命中率。推荐阅读
- 热闹中的孤独
- JAVA(抽象类与接口的区别&重载与重写&内存泄漏)
- 放屁有这三个特征的,请注意啦!这说明你的身体毒素太多
- 一个人的旅行,三亚
- 布丽吉特,人生绝对的赢家
- 慢慢的美丽
- 尽力
- 一个小故事,我的思考。
- 家乡的那条小河
- 《真与假的困惑》???|《真与假的困惑》??? ——致良知是一种伟大的力量