「从零单排HBase 05」核心特性region split

HBase拥有出色的扩展性，其中最依赖的就是region的自动split机制。

1.split触发时机与策略

前面我们已经知道了，数据写入过程中，需要先写memstore，然后memstore满了以后，flush写入磁盘，形成新的HFile文件。

当HFile文件数量不断累积，Region server就会触发compaction机制，把小文件合并为大的HFIle。

当每次flush完成 或者 compaction完成后，regionSplitPolicy就会判断是否需要进行split。

split触发时机简单来说，就是看一个region里面的最大store是否超过阈值。

当然，hbase支持多种策略来设置这个阈值到底怎么计算，这就是触发策略。

• 0.94版本前默认的策略是ConstantSizeRegionSplitPolicy，这个阈值时一个固定值。

• 0.94-2.0版本的默认策略是IncreasingToUpperBoundRegionSplitPolicy。

• 2.0版本的默认策略是SteppingSplitPolicy。这两种策略设置的阈值不是一个固定值，而是会和region所属表在当前regionserver上的region个数有关。只是在计算公式上稍有差异。

另外，还有比如DisableSplitPolicy、KeyPrefixRegionSplitPolicy，DelimitedKeyPrefixRegionSplitPolicy等策略，就不一一介绍了。

2.split流程

一旦开始region split，那么就会创建两个daughter region。

这时候不会立刻将所有数据写到新的region里面去，而是创建引用文件，叫做Reference files，指向parent region。

reference文件作为一个数据规则文件，在split期间，新的查询会根据这个文件去父region的HStore上查询数据。当经过一次major compaction后，数据迁移到新的region中，reference文件会被删除，表示spilit真正完成。

具体过程如下：

1）regionserver在zookeeper中创建一个新的znode在/hbase/region-in-transition/region-name目录下，状态为SPLITTING

2）master通过watch zk上的region-in-transition目录，得知这个region处于split状态

3）region server在HDFS的parent region目录下创建一个子目录叫做“.splits”

4）region server关闭parent region，强制flush这个region下的cache数据，并且标记这个region为下线状态。这个时候，如果有客户端请求落在这个region上，就会抛出NotServingRegionException。

5）Region server创建新的region在.spllits目录下，我们标记为daughter region A和daughter region B,同时创建必要的数据结构。然后就会创建两个Reference文件，指向parent region的那些存储文件。

6）Region Server在HDFS中创建实际的region目录，并将daughterA和daughter B移动到HBase根目录下，形成两个新的region。

7）Region server会发送put请求给.mete. table，然后把parent region设置为offline的状态，并且给新的region添加信息。

8）region server 打开新的region接受读写请求

9）region server将region A和B的信息添加到.meta.表，可以真正对外提供服务了。

扫尾工作：

1）客户端请求.meta.表，发现新的region信息，就会把本地缓存重新设置

2）region server更新zk上/hbase/region-in-transition/region-name目录下的znode状态，改为SPLIT，然后master通过watch得知这个信息。如果有必要，负载均衡器可以选择将新的region分布到新的region server上。

3）完成split工作后，meta和HDFS还是会保留reference文件到parent region。等到下次compaction时，会完成数据到新region的迁移，然后才会删除reference文件。

3.pre-splitting

当一张表被首次创建时，只会分配一个region给这个表。因此，在刚刚开始时，所有读写请求都会落在这个region所在的region server上，而不管你整个集群有多少个region server。不能充分地利用集群的分布式特性。

主要原因跟split的机制有关，一开始的时候，系统无法判断你到底需要用哪个rowkey进行split。

因此，hbase提供了工具让你能自己解决这个问题，叫做pre-splitting。

你可以在创建表的时候，指定哪些split point将region分成几份。如果切分的好，那么自然就可以一开始就充分利用分布式的特性。但是需要注意，如果切分的不好，存在热点region，那么反而会影响读写性能。

这里也没有一个特别好的原则来说到底pre split多少个region最合适，不过最好的方式，还是以region server数量的倍数（较小的倍数）来创建pre split的region数量，然后让集群本身去做自动的spliting。

4.split的事务性保证

2.0版本后，HBase会使用HLog存储单机事务（DDL\Split\Move等）的中间状态，保证了即使事务过程中出现异常，也能安全地回滚或继续提交。

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