HBase之WAL与Flush

Write Ahead Log (WAL)

用于记录所有数据的更改。正常写入流程下，不需要wal，因为数据会通过memstore flush成storefile，但如果在memstore flush时RegionServer崩溃或不可用，WAL此时会确保可以回放整个数据的更改。如果写入WAL失败，则整个数据操作也会失败。

• 正常每个RegionServer只有一个WAL，但存储hbase:meta表的RegionServer不同，该表会有专用的WAL。
• WAL的目录为/hbase/WALs/ ，每个region有子目录

WAL Provider

通过hbase.wal.provider设置

• WAL的实现：
  • filesystem：1.x版本的默认实现，使用dfsclient通过pipeline模式写入副本。日志中为FSHLog或FSHLogProvider
  • asyncfs：2.x版本的默认实现，AsyncFSWAL。使用dfsclient并发写入到每个副本。
  • multiwal：asyncfs或filesystem的多个实例实现

WAL Splitting

按region对wal edits分组被称为log splitting。主要目的是为了regionserver崩溃时恢复数据。

• 因每个RegionServer的所有region共享一个wal file，所以对wal的每次修改都会包含所属region信息。当region打开时，wal中属于该region的edits将会被重放。所以wal file必须按照region分组，以便在重放时恢复特定region的数据。

• 集群启动或regionserver关闭时，由hmaster完成log spliting。为了保证一致性，受影响的region直到恢复之前不可用。

splitting 步骤

1. 将regionserver的wal目录重命名为/hbase/WALs/< host >,< port>,< startcode>-splitting
2. 对每个日志文件进行spliting，将每个region对应的记录写到/hbase///recovered.edits/.temp文件中，该文件包含wal log中所有的关于该region的记录。log spliting完成之后，.temp文件将会被重命名为第一个写入该文件的sequence ID。
3. log spliting完成之后，相关region就可以分配给regionserver。当region处于opend时，会检查recovered.edits目录下是否有文件，如果有则会重放，读取文件并将数据保存到memstore中。当所有的文件重放完成，memstore将数据刷写到磁盘之后，这些文件将会被删除。

Flush

HBase基于LSM-Tree模型，所有数据的更新都经由memstore达成一定大小后刷写到磁盘上。

触发条件

Flush触发的最小的单位是region

1. 当某个MemStore的大小达到hbase.hregion.memstore.flush.size，所有属于该region下的MemStore都将被刷写到磁盘。
2. 当某个regionserver所有的memstore的大小达到hbase.regionserver.global.memstore.size，该regionserver上所有的memstore将按照使用大小降序来flush，直到所有memstore的大小小于hbase.regionserver.global.memstore.size.lower.limit
3. 当regionseverv上的wal log数量超过hbase.regionserver.max.logs，该regionserver上的所有memstore都将flush来减少wal log的数量。会按照时间先后顺序来flush，直到数量小于该参数值。
4. 当region中所有的memstore大于hbase.hregion.memstore.block.multiplier*hbase.hregion.memstore.flush.size的值时，此时会阻塞写入并执行flush。
5. 手动触发Flush

相关参数

hbase.regionserver.global.memstore.size=heap*0.4
-旧版参数hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit
regionserver上所有memstore的最大值，超过该值此regionserver上所有的memstore都将被阻塞更新并强制刷写

hbase.regionserver.global.memstore.size.lower.limit=0.95*heap*0.4
-旧版参数hbase.regionserver.global.memstore.lowerLimit
regionserver上所有memstore大小的水位线，超过该值将会强制此regionserver上所有的memstore强制刷写

hbase.hregion.memstore.flush.size=128M
单个memstore最大大小

hbase.regionserver.max.logs=32
当regionserver的hlog数量达到该值

hbase.hregion.memstore.block.multiplier=4
防止较大的写入导致oom

hbase.hstore.flusher.count=2
flush线程的数量，数量越多，并行越高，会导致hdfs的负载加重、compaction发生的频率增加

hbase.hstore.blockingStoreFiles=16
任何一个store下的StoreFiles超过该值，则memstore的刷新将会被阻塞直到compaction完成或者达到阻塞等待的时间(hbase.hstore.blockingWaitTime）

hbase.hstore.blockingWaitTime=90000