Memstore数据刷写与阻塞机制深入剖析及参数优化

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1 Memstore的角色地位

• 一个Store中总会有一个Memstore和多个HFile，每一次刷写就会生成一个HFile。
• 如果你开启了BlcokCache，那么读取数据时会首先查询BlockCache，当BlockCache查不到数据时，就会去查询MemStore+HFile的数据。
• 这里要明确一下，完整的数据集合包含了MemStore中的数据和落盘的HFile文件。
• MemStore的实现目的不是加速数据的写入，主要是维持HBase中的数据按照rowkey顺序来存储，所以先使用MemStore先对数据进行整理排序后再持久化到HDFS。

2 Memstore的各种阻塞

• 经常会遇到性能问题，写操作被Block住了，其实大部分情况只要了解MemStore的刷写机制和HFile的合并机制后，就可以着手解决写操作被Block住的问题。

2.1 数据刷写时机一（hbase.hregion.memstore.flush.size）

• 当Memstore占用的内存大小达到hbase.hregion.memstore.flush.size的配置值的时候就会触发一次刷写，生产一个HFile。

  悖论 ：但是问题来了，因为MemStore的刷写存在一个定期检查时间，有时候可能数据增长速度太快，在还未达到检查时间之前，数据就达到了hbase.hregion.memstore.flush.size的好几倍，从而被阻塞住了。

2.2 memstore阻塞情况一

• hbase.hregion.memstore.flush.size 默认阈值是128MB

• hbase.hregion.memstore.block.multiplier:是一个倍数，默认是4。

• 上面两个数的乘积默认为512M，因为MemStore的刷写存在一个定期检查时间，在下一次刷写检查到来之前若达到了这个阈值，就会立即触发刷写，同时阻塞住所有的写入该Store的写请求。

2.3 数据刷写时机二 （globalMemStoreSize）

• globalMemStoreLimitLowMarkPercent:

  全局的memstore刷写下限，过去通过配置hbase.regionserver.global.memstore.lowerLimit来定义，现在统一改成： hbase.regionserver.global.memstore.size.lower.limit。该配置项是一个百分比，所以取值在0.0-1.0，默认是0.95。

• globalMemStoreSize表示全局memstore容量，这个值计算方法如下：

     hbase_heapsize(Regionserver 占用堆内存大小)*hbase.regionserver.global.memstore.size
  复制代码

  hbase.regionserver.global.memstore.size的默认值是0.4。

  一旦达到这个阈值：

    regionserverHeapSize*
    hbase.regionserver.global.memstore.size*
    hbase.regionserver.global.memstore.size.lower.limit
  复制代码

  就会触发一次强制的刷写。

2.4 memstore阻塞情况二（global.memstore.size）：

当hbase_heapsize(Regionserver 占用堆内存大小)*hbase.regionserver.global.memstore.size 大小达到阈值时，就会阻塞整个HBase集群的写入。

举例：hBase堆内存的大小为16GB,hbase.regionserver.global.memstore.size是0.4
  ，hbase.regionserver.global.memstore.lowerLimit为0.95
  ，那么触发刷写的阈值为：
         16*0.4*0.95=6.08
         
举例：hBase堆内存的大小为16GB，hbase.regionserver.global.memstore.size是
    0.4，hbase.regionserver.global.memstore.lowerLimit为0.95
    那么触发阻塞的阈值为：
         16*0.4=6.4
真实案例：hbase_heapsize(Regionserver
占用堆内存大小)配置太小，数据没怎么写入就出现写不进去了。
复制代码

2.5 数据刷写时机三 （WAL的数量大于maxLogs）

WAL的数量大于maxLogs时，也会触发一次刷写，不过不会发生阻塞事件,倒是会警告一下。该参数其实新版本已经不需要进行设置了，最大就是32，也可以更小，根据hbase.regionserver.global.memstore.size来决定：

   Math.max(32，(regionserverHeapSize*memstoreSizeRatio*2/logRollSize))
复制代码

2.6 数据刷写时机四(自动刷写间隔)

hbase.regionserver.optionalcacheflushinterval：表示memstore的刷写间隔，默认值是3600000，即1个小时。如果设定为0，则意味着关闭自动刷写。

2.7 数据刷写时机五（手动刷写）

API:

• flush(TableName tableName):对单表进行刷写。
• flushRegion（byte[] regionName）:对单个Region进行刷写。

HBase Shell:

• flush ‘tablename’

• flush 'regionname'