HBase數據庫性能調優
因官方Book Performance Tuning部分章節 沒有按配置項進行索引,不能達到快速查閱的效果。所以我以配置項驅動,重新整理了原文,并補充一些自己的理解,如有錯誤,歡迎指正。
配置優化
zookeeper.session.timeout
默認值:3分鐘(180000ms)
說明:RegionServer與Zookeeper間的連接超時時間。當超時時間到后,ReigonServer會被Zookeeper從RS集群清單中移除,HMaster收到移除通知后,會對這臺server負責的regions重新balance,讓其他存活的RegionServer接管.
調優:
這個timeout決定了RegionServer是否能夠及時的failover。設置成1分鐘或更低,可以減少因等待超時而被延長的failover時間。
不過需要注意的是,對于一些Online應用,RegionServer從宕機到恢復時間本身就很短的(網絡閃斷,crash等故障,運維可快速介入),如果調低timeout時間,反而會得不償失。因為當ReigonServer被正式從RS集群中移除時,HMaster就開始做balance了 (讓其他RS根據故障機器記錄的WAL日志進行恢復)。當故障的RS在人工介入恢復后,這個balance動作是毫無意義的,反而會使負載不均勻,給RS 帶來更多負擔。特別是那些固定分配regions的場景。
hbase.regionserver.handler.count
默認值:10
說明:RegionServer的請求處理IO線程數。
調優:
這個參數的調優與內存息息相關。
較少的IO線程,適用于處理單次請求內存消耗較高的Big PUT場景(大容量單次PUT或設置了較大cache的scan,均屬于Big PUT)或ReigonServer的內存比較緊張的場景。
較多的IO線程,適用于單次請求內存消耗低,TPS要求非常高的場景。設置該值的時候,以監控內存為主要參考。
這里需要注意的是如果server的region數量很少,大量的請求都落在一個region上,因快速充滿memstore觸發flush導致的讀寫鎖會影響全局TPS,不是IO線程數越高越好。
壓測時,開啟Enabling RPC-level logging ,可以同時監控每次請求的內存消耗和GC的狀況,最后通過多次壓測結果來合理調節IO線程數。
這里是一個案例 Hadoop and HBase Optimization for Read Intensive Search Applications ,作者在SSD的機器上設置IO線程數為100,僅供參考。
hbase.hregion.max.filesize
默認值:256M
說明:在當前ReigonServer上單個Reigon的最大存儲空間,單個Region超過該值時,這個Region會被自動split成更小的region。
調優:
小region對split和compaction友好,因為拆分region或compact小region里的storefile速度很快,內存占用低。缺點是split和compaction會很頻繁。
特別是數量較多的小region不停地split, compaction,會導致集群響應時間波動很大,region數量太多不僅給管理上帶來麻煩,甚至會引發一些Hbase的bug。
一般512以下的都算小region。
大region,則不太適合經常split和compaction,因為做一次compact和split會產生較長時間的停頓,對應用的讀寫性能沖擊非常大。此外,大region意味著較大的storefile,compaction時對內存也是一個挑戰。
當然,大region也有其用武之地。如果你的應用場景中,某個時間點的訪問量較低,那么在此時做compact和split,既能順利完成split和compaction,又能保證絕大多數時間平穩的讀寫性能。
既然split和compaction如此影響性能,有沒有辦法去掉?
compaction是無法避免的,split倒是可以從自動調整為手動。
只要通過將這個參數值調大到某個很難達到的值,比如100G,就可以間接禁用自動split(RegionServer不會對未到達100G的region做split)。
再配合RegionSplitter這個工具,在需要split時,手動split。
手動split在靈活性和穩定性上比起自動split要高很多,相反,管理成本增加不多,比較推薦online實時系統使用。
內存方面,小region在設置memstore的大小值上比較靈活,大region則過大過小都不行,過大會導致flush時app的IO wait增高,過小則因store file過多影響讀性能。
hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit/lowerLimit
默認值:0.4/0.35
upperlimit說明:hbase.hregion.memstore.flush.size 這個參數的作用是 當單個memstore達到指定值時,flush該memstore。但是,一臺ReigonServer可能有成百上千個memstore,每個 memstore也許未達到flush.size,jvm的heap就不夠用了。該參數就是為了限制memstores占用的總內存。
當ReigonServer內所有的memstore所占用的內存總和達到heap的40%時,HBase會強制block所有的更新并flush這些memstore以釋放所有memstore占用的內存。
lowerLimit說明: 同upperLimit,只不過當全局memstore的內存達到35%時,它不會flush所有的memstore,它會找一些內存占用較大的 memstore,做個別flush,當然更新還是會被block。lowerLimit算是一個在全局flush導致性能暴跌前的補救措施。為什么說是性能暴跌?可以想象一下,如果memstore需要在一段較長的時間內做全量flush,且這段時間內無法接受任何讀寫請求,對HBase集群的性能影響是很大的。
調優:
這是一個Heap內存保護參數,默認值已經能適用大多數場景。它的調整一般是為了配合某些專屬優化,比如讀密集型應用,將讀緩存開大,降低該值,騰出更多內存給其他模塊使用。
這個參數會給使用者帶來什么影響?
比如,10G內存,100個region,每個memstore 64M,假設每個region只有一個memstore,那么當100個memstore平均占用到50%左右時,就會達到lowerLimit的限制。假設此時,其他memstore同樣有很多的寫請求進來。在那些大的region未flush完,就可能又超過了upperlimit,則所有 region都會被block,開始觸發全局flush。
不過,除了你的內存非常小或你的應用場景里大多數都是讀,我覺得不需要去調這個參數。
hfile.block.cache.size
默認值:0.2
說明:storefile的讀緩存占用Heap的大小百分比,0.2表示20%。該值直接影響數據讀的性能。
調優:
當然是越大越好,如果讀比寫少,開到0.4-0.5也沒問題。如果讀寫較均衡,0.3左右。如果寫比讀多,果斷默認吧。設置這個值的時候,你同時要參考 hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit ,該值是memstore占heap的最大百分比,兩個參數一個影響讀,一個影響寫。如果兩值加起來超過80-90%,會有OOM的風險,謹慎設置。
hbase.hstore.blockingStoreFiles
默認值:7
說明:在compaction時,如果一個Store(Coulmn Family)內有超過7個storefile需要合并,則block所有的寫請求,進行flush,限制storefile數量增長過快。
調優:
block寫請求會影響當前region的性能,將值設為單個region可以支撐的最大store file數量會是個不錯的選擇,即允許comapction時,memstore繼續生成storefile。最大storefile數量可通過 region size/memstore size來計算。如果你將region size設為無限大,那么你需要預估一個region可能產生的最大storefile數。
hbase.hregion.memstore.block.multiplier
默認值:2
說明:當一個region里的memstore超過單個memstore.size兩倍的大小時,block該 region的所有請求,進行 flush,釋放內存。雖然我們設置了memstore的總大小,比如64M,但想象一下,在最后63.9M的時候,我Put了一個100M的數據,此時 memstore的大小會瞬間暴漲到超過預期的memstore.size。這個參數的作用是當memstore的大小增至超過 memstore.size時,block所有請求,遏制風險進一步擴大。
調優:
這個參數的默認值還是比較靠譜的。如果你預估你的正常應用場景(不包括異常)不會出現突發寫或寫的量可控,那么保持默認值即可。如果正常情況下,你的寫請求量就會經常暴長到正常的幾倍,那么你應該調大這個倍數并調整其他參數值,比如hfile.block.cache.size和 hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit/lowerLimit,以預留更多內存,防止HBase server OOM。