HBase负载均衡算法

1.概要

   0.92版本后HBase的均衡算法可以通过实现了LoadBalancer接口的hbase.master.loadbalancer.class来自定义。

2.负载均衡实行条件。

   负载均衡以特定时间间隔(hbase.balancer.period 默认是5分钟)执行。

   当遇到如下场景时候不进行负载均衡：

           1.均衡负载开关balanceSwitch关闭。

           2.HMase为完成初始化。

           3.RIT中有未处理完的regions。

           4.有正在处理的DeadRegionserver.

3.默认负载均衡的具体算法

   3.1 将所有RegionServer以负载进行排序，如果负载相同则按照serverName进行排序。

   例子：

RS1 11		RS6 2
RS2 10		RS5 5
RS3 9	排序为：	RS3 9
RS4 10		RS2 10
RS5 5		RS4 10
RS6 2		RS1 11

  3.2 通过如下算法计算当前是否需要进行均衡：

 

// Check if we even need to do any load balancing
float average = (float)numRegions / numServers; // for logging
// HBASE-3681 check sloppiness first
int floor = (int) Math.floor(average * (1 - slop));
int ceiling = (int) Math.ceil(average * (1 + slop));
if (serversByLoad.lastKey().getLoad() <= ceiling &&
   serversByLoad.firstKey().getLoad() >= floor) {
  // Skipped because no server outside (min,max) range
  LOG.info("Skipping load balancing because balanced cluster; " +
    "servers=" + numServers + " " +
    "regions=" + numRegions + " average=" + average + " " +
    "mostloaded=" + serversByLoad.lastKey().getLoad() +
    " leastloaded=" + serversByLoad.firstKey().getLoad());
  return null;
}

   根据如上算法在本例中：

       float average = 47/ 6  = 7.8;

       int floor = (int) Math.floor(average * (1- slop)) = 6

       intceiling = (int) Math.ceil(average * (1+ slop)) = 9

       其中slop为hbase.regions.slop 默认为0.2

   可以看出RS6 上只有2个region < floor 所以本例需要进行负载均衡。

  3.3 计算 min 和 max 得到最小负载和最大负载

     

int min = numRegions / numServers;
int max = numRegions % numServers == 0 ? min : min + 1;

    本例中：

    min = 7  

    max = 8

  3.4 将大于max负载的RS降低到max负载，移除的Region放入regionsToMove队列待分配。

RS6 2		RS6 2
RS5 5		RS5 5
RS3 9	max：8	RS3 8
RS2 10		RS2 8
RS4 10		RS4 8
RS1 11		RS1 8
		regionsToMove
		RS3 1
		RS2 2
		RS4 2
		RS1 3

   

   3.5 将小于min负载的RS从regionsToMove队列中取出全部加到min负载

RS6 2		RS6 7
RS5 5		RS5 7
RS3 8	min：7	RS3 8
RS2 8		RS2 8
RS4 8		RS4 8
RS1 8		RS1 8
		regionsToMove
		RS1 1

 3.6 这里分为两种情况：

     a.当所有< min负载RS都升到min负载时regionsToMove队列还有剩余region的时候则将遍历min负载的RS起始达到max。

     b.当还有RS负载 < min的时候从max负载RS中取得需要的region数（这些region正好能够使未min的RS负载到min）放入regionsToMove队列，在进行region分配，使得

    本例中符合a这种场景，所以直接将剩下的1个region分配到min负载热RS上：

   

RS6 7		RS6 8
RS5 7		RS5 7
RS3 8	分配	RS3 8
RS2 8		RS2 8
RS4 8		RS4 8
RS1 8		RS1 8
		regionsToMove




3.7 由此负载均衡算法结束，他将产生一个region分配列表交由AssignmentManager类去进行region的

unasign和asign操作。

需要注意的时候在进行负载均衡操作不会对元数据表的region进行移动。