HBase 优化

1 高可用

在 HBase 中 HMaster 负责监控 RegionServer 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

[djm@hadoop102 hbase]$ bin/stop-hbase.sh

2、在 conf 目录下创建 backup-maters 文件

[djm@hadoop102 hbase]$ touch conf/backup-masters

3、在 backup-masters 文件中配置高可用 HMaster 节点

[djm@hadoop102 hbase]$ echo hadoop103 > conf/backup-masters

4、分发

[djm@hadoop102 hbase]$ xsync conf/backup-masters

2 预分区

每一个 Region 维护着 startRow 与 endRowKey,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   
    
  • 然后执行:

    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);

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

  • 生成随机数、hash、散列值
  • 字符串反转
  • 字符串拼接

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

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]

属性:
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:

hbase.hregion.memstore.flush.size:134217728
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
hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit:0.4
hbase.regionserver.global.memstore.lowerLimit:0.38
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

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