phoenix 与 hbase 整合,将hbase 自定义的namespace 放到phoenix 中进行完美整合

注意: 这里以ambari 集群进行整合说明

1. 前提条件

一. ambari 集群上已经安装好了phoenix 插件以及hbase 组件

二. 保证ambari 集群的hdfs系统,zookeeper 系统,hbase 集群,phoenix 组件server ,ranger 管理权限系统 已经正常运行.

 

 2. 配置hbase的namespace映射为phoenix数据库; (到hbase 服务的cofig 配置选项卡下选择"自定义 hbase-site.xml" 配置中添加一下内容)
2.1 修改hbase-site.xml，增加下面配置项并重启bhase服务，修改后hbase namespace会映射为数据库的schema .

 

property>   phoenix.schema.isNamespaceMappingEnabled   true   phoenix.schema.mapSystemTablesToNamespace   true

 

以上是大部分博客或者简书都说到的,都需要配置的内容,但是在实际操作过程中发现此时hbase 和phoenix 只是针对系统namespace 是起到作用的,但是自定义的namespace  在phoenix 中是怎么也找不着(我这里是这样的),经过两天的查找资料以及查看phoenix 的官网(http://phoenix.apache.org/views.html)关于hbase 与phoenix 进行整合的讲解方法,最终得到了答案 .

 

需要进行下面至关重要的一步:

3.进行hbase 与phoenix 的映射 表关系

参考网址: https://community.hortonworks.com/questions/215750/how-to-map-a-phoenix-viewtable-with-a-different-na.html

先在phoenix shell  命令行,使用命令查看:

命令: select DISTINCT TABLE_SCHEM from SYSTEM.CATALOG;      1). 若发现 只有一个schem 那说明只是系统的 ;       2). 若发现不知一个schem  的话,说明上面的配置已经完全找到hbase 的namespace ,其下面的操作都不需要在进行操作了,直接就进行关于phoenix 与hbase 的表进行映射吧.

若你出现方框中的第一个情况,在phoenix shell  命令行直接进行下面这条sql 语句:

CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS   "test";     注意:        1. 这里"test" 是我集群中hbase 的namespace 中一个测试库,请换成自己的hbase 集群 的namespace;        2. phoenix shell 的sql 语句中有大小写区分,默认是使用字母大写,使用双引号就不会转换成大写;

    当添加schema 成功之后,然后再执行第一条sql 命令查看 schema ,会发现我们已经成功添加了一个schema  .然后按照 常规操作建立phoenix 与 hbase 建立映射表 关系 

以上就是hbase与phoenix 组件进行整合细节操作 .

4. phoenix 一些扩展内容

 下面的内容是参考网址( https://www.jianshu.com/p/91decdd7fc5d ) 的内容

     我觉得写的是非常好的,但是没有进行实践过,希望大家可以学习一下.

 

加盐表

1. 什么是加盐？

在密码学中，加盐是指在散列之前将散列内容（例如：密码）的任意固定位置插入特定的字符串。这个在散列中加入字符串的方式称为“加盐”。其作用是让加盐后的散列结果和没有加盐的结果不相同，在不同的应用情景中，这个处理可以增加额外的安全性。而Phoenix中加盐是指对pk对应的byte数组插入特定的byte数据。

2. 加盐能解决什么问题？

加盐能解决HBASE读写热点问题，例如:单调递增rowkey数据的持续写入，使得负载集中在某一个RegionServer上引起的热点问题。

3. 怎么对表加盐？

在创建表的时候指定属性值：SALT_BUCKETS，其值表示所分buckets(region)数量， 范围是1~256。

CREATE TABLE table (key VARCHAR PRIMARY KEY, col VARCHAR) SALT_BUCKETS = 8;

4. 加盐的原理是什么？

加盐的过程就是在原来key的基础上增加一个byte作为前缀,计算公式如下：

new_row_key = (++index % BUCKETS_NUMBER) + original_key

下图展示了自增rowkey通过加盐被打散写入到各个region中的过程

5. 一个表“加多少盐合适”？

当可用block cache的大小小于表数据大小时，较优的slated bucket是和region server数量相同，这样可以得到更好的读写性能。

当表的数量很大时，基本上会忽略blcok cache的优化收益，大部分数据仍然需要走磁盘IO。比如对于10个region server集群的大表，可以考虑设计64~128个slat buckets。

6. 加盐时需要注意

创建加盐表时不能再指定split key。

太大的slated buckets会减小range查询的灵活性，甚至降低查询性能。

References

https://phoenix.apache.org/salted.html

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%90_(%E5%AF%86%E7%A0%81%E5%AD%A6)

https://community.hortonworks.com/questions/26269/how-many-salt-buckets-should-i-use-for-my-phoenix.html

 

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二级索引

一.概要

目前HBASE只有基于字典序的主键索引，对于非主键过滤条件的查询都会变成扫全表操作，为了解决这个问题Phoenix引入了二级索引功能。然而此二级索引又有别于传统关系型数据库的二级索引，本文将详细描述Phoenix中二级索引功能、用法和原理，希望能够对大家在业务技术选型时起到一些帮助作用。

二.二级索引

示例表如下(为了能够容易通过HBASE SHELL对照表内容，我们对属性值COLUMN_ENCODED_BYTES设置为0，不对column family进行编码)：

CREATE TABLE  TEST (   ID VARCHAR NOT NULL  PRIMARY KEY,   COL1 VARCHAR,   COL2 VARCHAR  ) COLUMN_ENCODED_BYTES=0;

upsert into TEST values('1', '2', '3');

1. 全局索引

全局索引更多的应用在读较多的场景。它对应一张独立的HBASE表。对于全局索引，在查询中检索的列如果不在索引表中，默认的索引表将不会被使用，除非使用hint。

创建全局索引：

CREATE INDEX IDX_COL1 ON TEST(COL1)

通过HBASE SHELL观察生成的索引表IDX_COL1。我们发现全局索引表的RowKey存储了索引列的值和原表RowKey的值，这样编码更有利于提高查询的性能。

hbase(main):001:0> scan 'IDX_COL1'ROW                        COLUMN+CELL 2\x001                    column=0:_0, timestamp=1520935113031, value=x1 row(s) in 0.1650 seconds

实际上全局索引的RowKey将会按照如下格式进行编码

 

SALT BYTE: 全局索引表和普通phoenix表一样，可以在创建索引时指定SALT_BUCKETS或者split key。此byte正是存储着salt。TENANT_ID: 当前数据对应的多租户ID。INDEX VALUE: 索引数据。PK VALUE: 原表的RowKey。

2. 本地索引

因为本地索引和原数据是存储在同一个表中的，所以更适合写多的场景。对于本地索引，查询中无论是否指定hint或者是查询的列是否都在索引表中，都会使用索引表。

创建本地索引：

create local index LOCAL_IDX_COL1 ON TEST(COL1);

通过HBASE SHELL观察表'TEST', 我们可以看到表中多了一行column为L#0:_0的索引数据。

hbase(main):001:0> scan 'TEST'ROW                        COLUMN+CELL \x00\x002\x001            column=L#0:_0, timestamp=1520935997600, value=_0 1                         column=0:COL1, timestamp=1520935997600, value=2 1                         column=0:COL2, timestamp=1520935997600, value=3 1                         column=0:_0, timestamp=1520935997600, value=x2 row(s) in 0.1680 seconds

本地索引的RowKey将会按照如下格式进行编码

 

REGION START KEY : 当前row所在region的start key。加上这个start key的好处是，可以让索引数据和原数据尽量在同一个region, 减小IO，提升性能。INDEX ID : 每个ID对应不同的索引表。TENANT ID :当前数据对应的多租户ID。INDEX VALUE: 索引数据。PK VALUE: 原表的RowKey。

3. 覆盖索引

覆盖索引的特点是把原数据存储在索引数据表中，这样在查询到索引数据时就不需要再次返回到原表查询，可以直接拿到查询结果。

创建覆盖索引：

create  index IDX_COL1_COVER_COL2 on TEST(COL1) include(COL2);

通过HBASE SHELL 查询表IDX_COL1_COVER_COL2, 我们发现include的列的值被写入到了value中。

hbase(main):003:0> scan 'IDX_COL1_COVER_COL2'ROW                   COLUMN+CELL 2\x001               column=0:0:COL2, timestamp=1520943893821, value=3 2\x001               column=0:_0, timestamp=1520943893821, value=x1 row(s) in 0.0180 seconds

对于类似select col2 from TEST where COL1='2'的查询，查询一次索引表就能获得结果。其查询计划如下：

+--------------------------------------------------------------------------------------+-----------------+----------------+---+|                                         PLAN                                         | EST_BYTES_READ  | EST_ROWS_READ  | E |+--------------------------------------------------------------------------------------+-----------------+----------------+---+| CLIENT 1-CHUNK PARALLEL 1-WAY ROUND ROBIN RANGE SCAN OVER IDX_COL1_COVER_COL2 ['2']  | null            | null           | n |+--------------------------------------------------------------------------------------+-----------------+----------------+---+

4. 函数索引

函数索引的特点是能根据表达式创建索引，适用于对查询表，过滤条件是表达式的表创建索引。例如：

//创建函数索引CREATE INDEX CONCATE_IDX ON TEST (UPPER(COL1||COL2))//查询函数索引SELECT * FROM TEST WHERE UPPER(COL1||COL2)='23'

三.什么是Phoenix的二级索引？

Phoenix的二级索引我们基本上已经介绍过了，我们回过头来继续看Phoenix二级索引的官方定义:Secondary indexes are an orthogonal way to access data from its primary access path。简单理解为，在主访问路径（通过row key访问）上发生正交的一种方法，更清楚的应该描述为：索引列访问和row key访问产生交集时的一种索引方法。我们来通过一个例子说明：

1. 对表TEST的COL1创建全局索引

CREATEINDEXIDX_COL1ONTEST(COL1);

2. 对于如下查询必将发生FULL SCAN

select*fromTESTwhereCOL1='2';

以上查询的查询计划如下：

+----------------------------------------------------------------+-----------------+----------------+--------------+|                              PLAN                              | EST_BYTES_READ  | EST_ROWS_READ  | EST_INFO_TS  |+----------------------------------------------------------------+-----------------+----------------+--------------+| CLIENT1-CHUNK PARALLEL1-WAY ROUND ROBIN FULL SCAN OVER TEST  |null|null|null||     SERVER FILTER BY COL1 ='2'|null|null|null|+----------------------------------------------------------------+-----------------+----------------+--------------+

3. 对于以下查询将会形成点查。因为二级索引是RowKey的交集。

select * from TEST where id='1' and COL1='2'

查询计划如下

+---------------------------------------------------------------------------------------------+-----------------+-------------+|                                            PLAN                                             | EST_BYTES_READ  | EST_ROWS_RE |+---------------------------------------------------------------------------------------------+-----------------+-------------+| CLIENT 1-CHUNK 1 ROWS 203 BYTES PARALLEL 1-WAY ROUND ROBIN POINT LOOKUP ON 1 KEY OVER TEST  | 203             | 1           ||     SERVER FILTER BY COL1 = '2'                                                             | 203             | 1           |+---------------------------------------------------------------------------------------------+-----------------+-------------+

对于2中所描述的查询为什么会发生FULL SCAN? 正如Phoenix二级索引官方定义的一样，因为“没有和RowKey列的查询发生正交关系”，除非使用Hint强制指定索引表。

四.索引Building

Phoenix的二级索引创建有同步和异步两种方式。

在执行CREATE INDEX IDX_COL1 ON TEST(COL1)时会进行索引数据的同步。此方法适用于数据量较小的情况。

异步build索引需要借助MR，创建异步索引语法和同步索引相差一个关键字：ASYNC。

//创建异步索引CREATE INDEX ASYNC_IDX ON DB.TEST (COL1) ASYNC//build 索引数据${HBASE_HOME}/bin/hbase org.apache.phoenix.mapreduce.index.IndexTool --schema DB --data-table TEST --index-table ASYNC_IDX  --output-path ASYNC_IDX_HFILES

五.索引问题汇总

1. 创建同步索引超时怎么办？

在客户端配置文件hbase-site.xml中，把超时参数设置大一些，足够build索引数据的时间。

 

2. 索引表最多可以创建多少个？

建议不超过10个

3. 为什么索引表多了，单条写入会变慢？

索引表越多写放大越严重。写放大情况可以参考下图。

 

References

https://phoenix.apache.org/secondary_indexing.html

https://community.hortonworks.com/articles/61705/art-of-phoenix-secondary-indexes.html

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MR在Ali-Phoenix上的使用

一.MR在Phoenix上的用途

利用MR对Phoenix表（可带有二级索引表）进行Bulkload入库, 其原理是直接生成主表（二级索引表）的HFILE写入HDFS。相对于走API的数据导入方式，不仅速度更快，而且对HBASE集群的负载也会小很多。目前云HBASE上的Phoenix支持以下数据源的Bulkload工具:

CsvBulkLoadTool

JsonBulkLoadTool

RegexBulkLoadTool

ODPSBulkLoadTool（待上线）

利用MR Building二级索引。当主表数据量较大时，可以通过创建异步索引，使用MR快速同步索引数据。

二.如何访问云HBASE的HDFS？

由于云HBASE上没有MR，需要借助外部的计算引擎（自建的HADOOP集群或者EMR），而使用外部的计算引擎的首先面临的问题是，如何跨集群访问HDFS。

由于云HBASE的HDFS端口默认是不开的，需要联系工作人员开通。

端口开通以后，要想顺利的访问HDFS是HA配置的云HBASE集群，需要向工作人员获取云HBASE的主备(emr-header-1,emr-header-2)namenode host/IP。参考如下配置模板，设置hadoop客户端配置文件：

core-site.xml

hdfs-site.xml

验证访问云HBASE HDFS

hadoop dfs -ls hdfs://emr-cluster/

三.BULKLOAD PHOENIX表

1. 由于要和云HBASE通信，所以客户端的依赖的hbase-protocol.jar需要是1.1.x版本。可以使用链接：http://central.maven.org/maven2/org/apache/hbase/hbase-protocol/1.1.1/hbase-protocol-1.1.1.jar 下载。

2. 以EMR访问云HBASE为例。EMR集群需要把云HBASE HDFS的emr-cluster 相关配置和当前EMR的HDFS配置合在一起形成新的配置文件，单独存放在一个目录（${conf-dir}）下。通过yarn命令的--config参数指定新的配置目录，使这些配置文件放在CLASSPATH最前面覆盖掉当前EMR集群hadoop_conf_dir下的配置，以便bulkload程序能识别到云HBASE HA的HDFS URL。

3. 执行BULKLOAD命令

yarn --config ${CONF_DIR} jar ${PHOENIX_HOME}/phoenix-${version}-client.jar org.apache.phoenix.mapreduce.CsvBulkLoadTool --table "TABLENAME" --input "hdfs://emr-header-1.cluster-55090:9000/tmp/test_data"  --zookeeper "zk1,zk2,zk3" --output "hdfs://emr-cluster/tmp/tmp_data"

注意: --output 配置的是云HBASE的临时文件，这样直接把生成的HFILE存储在云HBASE的HDFS上，后续的只有简单的move操作。否则，如果生成在EMR集群还需要走网络发送到云HBASE HDFS上。