数据蜂巢架构演讲之路读后感

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数据蜂巢架构

一、功能整合

离线同步:可理解为将根据一个sql查询出的数据同步到其它目标存储上;

实时订购:通过实时解析mysql-binlog,将数据的变动封装成事件存于消息队列,供用户订阅消费;

实时同步:提供一些常见的订阅客户端料现,实时消费消息,将数据的变动应用于目标存储上。

将离线同步,实时订阅,实时同步三个需求抽象为三种作业,分别为BatchJob,StreamJob,PieJob。

BatchJob参考Sqoop的模式,将需同步的数据先根据指定的规则进行分片,然后将作业根据分片拆分成多个任务,每个任务只同步本分片的数据,多个任务可同时运行,以加快同步效率;

 以BatchJob的模式为基础,StreamJob也可根据需要采集的mysql实例分成多个任务,每个任务负责采集解析一个mysql的binlog,并将解析后的事件封装成消息存于本地供订阅者消费;

PieJob是对订阅客户端的封装,每一个订阅客户端即可看作一个任务。

三种不同的作业最终都可以通过分片分成多个任务去运行,使用统一的模型。

二、任务细节

以下为各个Job进行分片后生成的Task内部具体实现细节

(1)BatchTask

Fetcher负责抽取数据,Sinker负责写入数据,Storage为缓存层。

(2)StreamTask

RelayLogTask负责拉取binlog;HHLTask负责解析Binlog,并将解析出的数据变更事件封装为易使用的消息体,最后存入hhl中。hhl的实现借鉴了Kafka,可看作一个简易版的消息队列。消息使用protobuf序列化,压缩后顺序写入文件。同时提供了指定大小的索引块。

(3)PieTask

PieTask实际是对客户端的封装,这里主要介绍一下客户端的实现。

客户端采用并发处理的模式,connector负责接收消息,paritioner负责分发消息交给不同的Processor(线程)处理。

因客户端需自己记录当前处理的位点,但又要保障在并发场景下记录的位点之前的消息都已被正确处理。为了减少线程间阻塞,使用了环形数组的提交方式(记录位点)。

三、集群

使用Master-Slave结构,Master称之为Queen;Slave称之为Bee。Queen负责作业的分片,调度;Bee负责任务的具体执行(任务由作业分片后得到)。

(1)高可用

i.Mysql:mysql的高可用由dba维护,但mysql主从切换后对应的位点会不同,此处通过监测serverId的变更来发现主从切换,主机切换后通过时间在新实例上查找对应位点;

ii.Queen:通过zookeeper来实现Active与StandBy的切换

iii.Bee:宕机后Queen会将该主机上运行的所有任务切换到其它机器上

(2)数据本地性

每一台Bee都有自己的机柜,机架,机房,分组信息。作业运行时可以指定自己的喜好,任务会优先分到指定的机器分组上

(3)负载均衡

Bee在运行时会通过心跳汇报自己负载情况,当一个任务需要调度时,Queen会在满 足数据本地性的前提下优先将任务分发到负载低的主机上。

四、HHL文件丢失

Binlog采集解析后的消息存于本地hhl文件中,一但主机发生HA切换后,之前的消息会全部丢失。

方案一:复本,缺点:占用大量磁盘资源,实现逻辑复杂,放弃使用;

方案二:数据补全,因本身mysql为满足运维需要,binlog会存储N天,丢失消息完全可以重新抽取解析binlog获得,此时不再需要对消息做复本,丢失的消息如果被请求可以重新生成。

五、元数据

Binlog中并不记录字段名等相关信息,导致生成的消息只有数据,没有结构。

方案一:通过查询数据库获得,缺点:在解析存在延迟情况下,表结构可能不正确,弃用;

方案二:快照,StreamJob在初次启动时会对mysql中所有的表做一份快照,此后在运行期间当解析到DDL操作时会将原快照取出生成一个新的复本,并在该复本上应用对应的DDL操作,最后生成一个新快照。保证任何时刻的binlog都可以找到其对应的元数据。

同时每个StreamTask会提供一个元数据服务,消息在传输时不存储字段等信息,客户端需要时直接请求元数据服务即可,以减少带宽占用。

六、资源隔离

第一版采用的是分布式线程池的模式,同一个Bee上跑的多个任务在一个进程内以多线程的形式存在。但因系统为满足各种需求,提供了自己定义业务逻辑,上传jar包的方式提交作业,部分用户作业结束后忘记释放相关资源,以及一些作业占用资源过多影响其它任务的执行。随后弃用线程池,使用进程池。用子进程保障不同的作业之间有一个资源隔离。

 

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