HbaseWAL

1、WAL意为 Write Ahead Log ，类似MySQL中的binlog，用来做灾难恢复之用，HLog记录数据的所有变更，一旦数据修改，就可以从Log中进行恢复。

Hbase采用类LSM的架构体系，数据写入并没有直接写入文件，而是会先写入缓存（Memstore），在满足一定条件下缓存缓存数据再会异步刷新到磁盘。为了防止数据写入缓存之后不会因为

RegionServer进程发生异常导致数据丢失，在写入缓存之前会首先将数据顺序写入HLog中。如果不幸一旦发生RegionServer宕机或者其他异常，这种设计可以从HLog中进行日志回放进行数据补救，保证数据不丢失。

HBase故障恢复的最大看点就在于如何通过HLog回放补救丢失的数据。

WAL（Write-Ahead Logging）是一种高效的日志算法，几乎是所有非内存数据库提升写性能的不二法门，基本原理是在数据写入之前首先顺序写入日志，然后再写入缓存，等到缓存写满之后统一落盘。

之所以能够提升写性能，是因为WAL将一次随机写转化为了一次顺序写加一次内存写。提升写性能的同时，WAL可以保证数据的可靠性，即在任何情况下数据不丢失。假如一次写入完成之后发生了宕机，即使所有缓存中的数据丢失，

也可以通过恢复日志还原出丢失的数据。

每个Region Server维护一个HLog，而不是每个Region一个。这样不同region（来自不同table）的日志会混在一起，这样做的目的是不断追加单个文件相对于同时写多个文件而言，可以减少磁盘寻址次数，因此可以提高对table的写性能。

带来的麻烦是，如果一台region server下线，为了恢复其上的Region，需要将RegionServer上的log进行拆分，然后分发到其他RegionServer上进行恢复。

HLog文件就是一个普通的Hadoop Sequence File:

1、HLog Sequence File 的key是HLogKey 对象，HLogKey中记录了写入数据的归属信息，除了table和region名字外，同时还包括 sequence number 和timestamp，timestamp是写入时间，sequence number的起始值为0，或者是最近一次存入文件系统中 sequence number。

2、HLog Sequence File 的Value是HBase 的keyvalue对象，即对应HFile中的keyValue。

WAL持久化等级

1、SKIP_WAL：只写缓存，不写HLog日志。这种方式因为只写内存，因此可以极大的提升写入性能，但是数据有丢失的风险。在实际应用过程中并不建议设置此等级，除非确认不要求数据的可靠性。

2、ASYNC_WL：异步将数据写入HLog日志中。

3、SYNC_WAL：同步将数据写入日志文件中，需要注意的是数据只是被写入文件系统中，并没有真正落盘。

4、FSYNC_WAL：同步将数据写入日志文件并强制落盘。最严格的日志写入等级，可以保证数据不会丢失，但是性能相对比较差。

5、USER_DEFAULT：默认如果用户没有指定持久化等级，Hbase使用SYNC_WAL等级持久化数据。

用户可以通过客户端设置WAL持久化等级，代码：

put.setDurability(Durability.SYNC_WAL);

2、MemStore和StoreFile

一个HRegion由多个Store组成，每个Store包含一个列族的所有数据

Store包括位于内存的一个MemStore和位于硬盘的多个StoreFile组成

写操作先写MemStore，当MemStore中的数据量达到某个阈值，HRegionServer启动启动flushcache进程写入Storefile，每次写入形成一个单独的一个HFile。

当总Storefile大小超过一定阈值后，会把当前的Region分割成两个，并由HMaster分配给相应的Region服务器，实现负载均衡。

客户端检索数据时，先在Memstore找，找不到再找Storefile。

3、当memstore达到一定的大小或是经历一个特定的时间之后，数据就会异步的连续写入到文件系统中。在写入的过程中，数据以一种不稳定的状态存放在内存中，即使在服务器完全崩溃的情况下，WAL也能保证数据不会丢失，因为

实际的日志存储在HDFS上。其他服务器可以打开日志文件然后回放这些修改，恢复操作并不在这些崩溃的物理服务器上进行。