大数据HBase学习之旅第四篇

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一、HBase 优化

1.1、高可用

在 HBase 中 HMaster 负责监控 HRegionServer 的生命周期,均衡 RegionServer 的负载,如果 HMaster 挂掉了,那么整个 HBase 集群将陷入不健康的状态,并且此时的工作状态并不会维持太久。所以 HBase 支持对 HMaster 的高可用配置。

  1. 关闭 HBase 集群(如果没有开启则跳过此步)

    [moe@hadoop102 conf]$ bin/stop-hbase.sh
    
  2. 在 conf 目录下创建 backup-masters 文件

    [moe@hadoop102 conf]$ vim backup-masters
    
  3. 在 backup-masters 文件中配置高可用 HMaster 节点

    hadoop103
    hadoop104
    
  4. 分发 backup-masters 同步到其他节点

    [moe@hadoop102 conf]$ xsync backup-masters
    
  5. 启动 HBase 集群

    [moe@hadoop102 conf]$ bin/start-hbase.sh
    
  6. 打开页面测试查看

    image.png

1.2、预分区

每一个 region 维护着 StartRow 与 EndRow,如果加入的数据符合某个 Region 维护的RowKey 范围,则该数据交给这个 Region 维护。那么依照这个原则,我们可以将数据所要投放的分区提前大致的规划好,以提高 HBase 性能。

  1. 手动设定预分区

    Hbase> create 'staff1','info','partition1',SPLITS => ['1000','2000','3000','4000']
    
  2. 生成 16 进制序列预分区

    create 'staff2','info','partition2',{NUMREGIONS => 15, SPLITALGO => 'HexStringSplit'}
    
  3. 按照文件中设置的规则预分区

    创建 splits.txt 文件内容如下:

    aaaa
    bbbb
    cccc
    dddd
    
    create 'staff3','partition3',SPLITS_FILE => 'splits.txt'
    
  4. 使用 JavaAPI 创建预分区

    //自定义算法,产生一系列 hash 散列值存储在二维数组中
    byte[][] splitKeys = 某个散列值函数
    //创建 HbaseAdmin 实例
    HBaseAdmin hAdmin = new HBaseAdmin(HbaseConfiguration.create());
    //创建 HTableDescriptor 实例
    HTableDescriptor tableDesc = new HTableDescriptor(tableName);
    //通过 HTableDescriptor 实例和散列值二维数组创建带有预分区的 Hbase 表
    hAdmin.createTable(tableDesc, splitKeys);
    

1.3、RowKey 设计

一条数据的唯一标识就是 RowKey,那么这条数据存储于哪个分区,取决于 RowKey 处于哪个一个预分区的区间内,设计 RowKey 的主要目的 ,就是让数据均匀的分布于所有的region 中,在一定程度上防止数据倾斜。接下来我们就谈一谈 RowKey 常用的设计方案。

  1. 生成随机数、hash、散列值

    比如:
    
    原 本 rowKey 为 1001 的 , SHA1 后 变 成 :dd01903921ea24941c26a48f2cec24e0bb0e8cc7
    原 本 rowKey 为 3001 的 , SHA1 后 变 成 :49042c54de64a1e9bf0b33e00245660ef92dc7bd
    原 本 rowKey 为 5001 的 , SHA1 后 变 成 :7b61dec07e02c188790670af43e717f0f46e8913
    
    在做此操作之前,一般我们会选择从数据集中抽取样本,来决定什么样的 rowKey 来 Hash后作为每个分区的临界值。
    
  2. 字符串反转

    20170524000001 转成 10000042507102
    20170524000002 转成 20000042507102
    

    这样也可以在一定程度上散列逐步 put 进来的数据。

  3. 字符串拼接

    20170524000001_a12e
    20170524000001_93i7
    

1.4、内存优化

HBase 操作过程中需要大量的内存开销,毕竟 Table 是可以缓存在内存中的,一般会分配整个可用内存的 70%给 HBase 的 Java 堆。但是不建议分配非常大的堆内存,因为 GC 过程持续太久会导致 RegionServer 处于长期不可用状态,一般 16~48G 内存就可以了,如果因为框架占用内存过高导致系统内存不足,框架一样会被系统服务拖死。

1.5、基础优化

  1. 允许在 HDFS 的文件中追加内容

    hdfs-site.xml、hbase-site.xml

    属性:dfs.support.append
    解释:开启 HDFS 追加同步,可以优秀的配合 HBase 的数据同步和持久化。默认值为 true。
    
  2. 优化 DataNode 允许的最大文件打开数

    hdfs-site.xml

    属性:dfs.datanode.max.transfer.threads
    解释:HBase 一般都会同一时间操作大量的文件,根据集群的数量和规模以及数据动作,设置为 4096 或者更高。默认值:4096
    
  3. 优化延迟高的数据操作的等待时间

    hdfs-site.xml

    属性:dfs.image.transfer.timeout
    解释:如果对于某一次数据操作来讲,延迟非常高,socket 需要等待更长的时间,建议把该值设置为更大的值(默认 60000 毫秒),以确保 socket 不会被 timeout 掉。
    
  4. 优化数据的写入效率

    mapred-site.xml

    mapreduce.map.output.compress
    mapreduce.map.output.compress.codec
    解释:开启这两个数据可以大大提高文件的写入效率,减少写入时间。第一个属性值修改为true,第二个属性值修改为:org.apache.hadoop.io.compress.GzipCodec 或者其他压缩方式。
    
  5. 设置 RPC 监听数量

    hbase-site.xml

    属性:Hbase.regionserver.handler.count
    解释:默认值为 30,用于指定 RPC 监听的数量,可以根据客户端的请求数进行调整,读写请求较多时,增加此值。
    
  6. 优化 HStore 文件大小

    hbase-site.xml

    属性:hbase.hregion.max.filesize
    解释:默认值 10737418240(10GB),如果需要运行 HBase 的 MR 任务,可以减小此值,因为一个 region 对应一个 map 任务,如果单个 region 过大,会导致 map 任务执行时间过长。该值的意思就是,如果 HFile 的大小达到这个数值,则这个 region 会被切分为两个 Hfile。
    
  7. 优化 HBase 客户端缓存

    hbase-site.xml

    属性:hbase.client.write.buffer
    解释:用于指定 Hbase 客户端缓存,增大该值可以减少 RPC 调用次数,但是会消耗更多内存,反之则反之。一般我们需要设定一定的缓存大小,以达到减少 RPC 次数的目的。
    
  8. 指定 scan.next 扫描 HBase 所获取的行数

    hbase-site.xml

    属性:hbase.client.scanner.caching
    解释:用于指定 scan.next 方法获取的默认行数,值越大,消耗内存越大。
    
  9. flush、compact、split 机制

    当 MemStore 达到阈值,将 Memstore 中的数据 Flush 进 Storefile;compact 机制则是把 flush出来的小文件合并成大的 Storefile 文件。split 则是当 Region 达到阈值,会把过大的 Region一分为二。

    涉及属性:

    即:128M 就是 Memstore 的默认阈值

    hbase.hregion.memstore.flush.size:134217728
    

    即:这个参数的作用是当单个 HRegion 内所有的 Memstore 大小总和超过指定值时,flush该 HRegion 的所有 memstore。RegionServer 的 flush 是通过将请求添加一个队列,模拟生产消费模型来异步处理的。那这里就有一个问题,当队列来不及消费,产生大量积压请求时,可能会导致内存陡增,最坏的情况是触发 OOM。

    hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit:0.4
    hbase.regionserver.global.memstore.lowerLimit:0.38
    

    即:当 MemStore 使用内存总量达到hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit 指定值时,将会有多个 MemStores flush 到文件中,MemStore flush 顺序是按照大小降序执行的,直到刷新到 MemStore 使用内存略小于 lowerLimit

二、友情链接

大数据HBase学习之旅第三篇

大数据HBase学习之旅第二篇

大数据HBase学习之旅第一篇