前面,我們已經打下了很多關於HBase的理論基礎,今天,我們主要聊聊在實際開發使用HBase中,需要關注的一些最佳實踐經驗。
1.Schema設計七大原則
1)每個region的大小應該控制在10G到50G之間;
2)一個表最好保持在 50到100個 region的規模;
3)每個cell最大不應該超過10MB,如果超過,應該有些考慮業務拆分,如果實在無法拆分,那就只能使用mob;
4)跟傳統的關係型資料庫不同,一個HBase的表中列族最多不超過3個,列族中的列可以動態添加的,不要設計過多列族;
5)列族名必須盡量短,因為我們知道在存儲的時候,每個keyvalue都會包含列族名;
6)如果一個表存在一個以上的列族,那麼必須要注意,不同列族之間行數相差不要太大。 例如列族A有10萬行,而列族B有1億行,那麼rowkey就有1億行,而region是按照行鍵進行切分的,因此列族A可能會被打散為很多很多小region,這會導致在掃描列族A時會引發較多IO,效率低下。
7)列族可以設置TTL時間,HBase在超過設定時間後,會自動刪除數據。
設置方法有兩種:
# 建表時設置,TTL單位為秒,此例中列簇’f1’的數據保留1天(86400秒)
hbase(main):002:0>create ‘table’, {NAME => ‘f1’, TTL => 86400}
# 通過修改表設置
hbase(main):002:0>alter ‘table’, {NAME => ‘f1’, TTL => 86400}
這裡需要注意,一旦超過設定時間後,該數據就無法讀取了,但是,真正的過期數據刪除,是發生在major compaction時。
2.RowKey設計三大策略
HBase作為一個分散式存儲資料庫,雖然擴容非常容易,但是,對於“熱點”問題,還是非常頭疼的。
所謂“熱點”問題(HotSpotting),就是請求(讀或者寫)短時間內落在了集中的個別region上,導致了該region所在機器的負載急劇上升,超過了單點實例的承受能力,從而引起性能下降或者不可用。
要解決這個問題,就需要設計RowKey時,使得數據盡量往多個region上去寫。
舉個例子:
假如region按照26個字母分成26個,那麼同時寫入m開頭的rowkey的記錄都會同時寫入同一個region
比如m001,m002,m003,m004,m005。
因此,RowKey的設計非常關鍵。常見的設計策略有這麼幾種。
1)salting
salting策略就是將生成隨機數放在行鍵的開頭作為前綴,使得每個行鍵有隨機的字典序。
對上面的案例進行優化,我們採用了salting策略,插入前給每個rowkey生成一個隨機的字母,變成了
am001,zm002,nm003,qm004,lm005
這樣就能同時往5個region裡面寫入了,成功打散。
副作用:由於前綴生成是隨機的,因此如果想要按照字典序查詢這些行,則需要做更多的事情。從這個角度上看,salting增加了寫操作的吞吐量,卻也增大了讀操作的開銷。
2)Hashing
Hashing策略也是一種特殊的salting,是用一個單向的 hash 來取代隨機指派前綴。
這樣能使一個給定rowkey的行在“salted”時有相同的前綴,因此,這樣既可以分散RegionServer間的負載的,同時也允許在讀操作時能夠預測這個前綴值是什麼。確定性hash( deterministic hash )可以讓客戶端重建完整的行鍵,然後就可以像正常一樣用Get方法查詢確定的行。
3)reverse key
第三種預防hotspotting的方法是反轉一段固定長度或者可數的鍵,讓變化最多的某個位置放在rowkey的第一位,
副作用:對於Get操作沒有影響,但是不利於Scan操作進行範圍查詢,因為數據在原RowKey上的順序已經被打亂。
3.預分區
在 HBase核心特性—region split 中,我們知道已經提到過關於預分區。
主要原因是當一張表被首次創建時,只會分配一個region給這個表。因此,在剛剛開始時,所有讀寫請求都會落在這個region所在的region server上,而不管你整個集群有多少個region server。不能充分地利用集群的分散式特性。
因此,預分區主要也是解決“熱點”問題。
最為常見的建表語句為:
create ‘tb’,{NAME => ‘f1’,COMPRESSION => ‘snappy’ }, { NUMREGIONS => 50, SPLITALGO => ‘HexStringSplit’ }
- NUMREGIONS 為 region的個數,一般按照每個region 8-10GB左右來計算region數量,如果集群規模非常大,那麼region數量可以適當取大一些
- SPLITALGO 為 rowkey分割的演算法,Hbase自帶了三種pre-split的演算法,分別是 HexStringSplit、DecimalStringSplit 和 UniformSplit。
各種Split演算法適用場景:
- HexStringSplit: rowkey是十六進位的字元串作為前綴的
- DecimalStringSplit: rowkey是10進位數字字元串作為前綴的
- UniformSplit: rowkey前綴完全隨機
4.讀性能優化
前面主要講一些設計方面的優化點。
那如果在HBase的使用過程中,發現查詢較慢,那麼就需要根據具體情況,分析查詢慢的原因,並採取相應的策略。
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