HbaseRowkey如何设计

这篇文章给大家分享的是有关Hbase Rowkey如何设计的内容。小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,一起跟随小编过来看看吧。

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      1、表的属性

      (1)最大版本数:通常是3,如果对于更新比较频繁的应用完全可以设置为1,能够快速的淘汰无用数据,对于节省存储空间和提高查询速度有效果。不过这类需求在海量数据领域比较小众。

      (2)压缩算法:可以尝试一下最新出炉的snappy算法,相对lzo来说,压缩率接近,压缩效率稍高,解压效率高很多。

      (3)inmemory:表在内存中存放,一直会被忽略的属性。如果完全将数据存放在内存中,那么hbase和现在流行的内存数据库memorycached和redis性能差距有多少,尚待实测。

      (4)bloomfilter:根据应用来定,看需要精确到rowkey还是column。不过这里需要理解一下原理,bloomfilter的作用是对一个region下查找记录所在的hfile有用。即如果一个region下的hfile数量很多,bloomfilter的作用越明显。适合那种compaction赶不上flush速度的应用。

      2、rowkey

2.1 排序问题

数字rowkey的从大到小排序:原生hbase只支持从小到大的排序,这样就对于排行榜一类的查询需求很尴尬。那么采用rowkey = Integer.MAX_VALUE-rowkey的方式将rowkey进行转换,最大的变最小,最小的变最大。在应用层再转回来即可完成排序需求。

2.2 热点问题
    HBase中的行是按照rowkey的字典顺序排序的,这种设计优化了scan操作,可以将相关的行以及会被一起读取的行存取在临近位置,便于scan。然而糟糕的rowkey设计是热点的源头。 热点发生在大量的client直接访问集群的一个或极少数个节点(访问可能是读,写或者其他操作)。大量访问会使热点region所在的单个机器超出自身承受能力,引起性能下降甚至region不可用,这也会影响同一个RegionServer上的其他region,由于主机无法服务其他region的请求。 设计良好的数据访问模式以使集群被充分,均衡的利用。

    为了避免写热点,设计rowkey使得不同行在同一个region,但是在更多数据情况下,数据应该被写入集群的多个region,而不是一个。

下面是一些常见的避免热点的方法以及它们的优缺点:

加盐
    这里所说的加盐不是密码学中的加盐,而是在rowkey的前面增加随机数,具体就是给rowkey分配一个随机前缀以使得它和之前的rowkey的开头不同。分配的前缀种类数量应该和你想使用数据分散到不同的region的数量一致。加盐之后的rowkey就会根据随机生成的前缀分散到各个region上,以避免热点。

哈希
    哈希会使同一行永远用一个前缀加盐。哈希也可以使负载分散到整个集群,但是读却是可以预测的。使用确定的哈希可以让客户端重构完整的rowkey,可以使用get操作准确获取某一个行数据

反转
    第三种防止热点的方法时反转固定长度或者数字格式的rowkey。这样可以使得rowkey中经常改变的部分(最没有意义的部分)放在前面。这样可以有效的随机rowkey,但是牺牲了rowkey的有序性。

    反转rowkey的例子以手机号为rowkey,可以将手机号反转后的字符串作为rowkey,这样的就避免了以手机号那样比较固定开头导致热点问题

时间戳反转
    一个常见的数据处理问题是快速获取数据的最近版本,使用反转的时间戳作为rowkey的一部分对这个问题十分有用,可以用 Long.Max_Value - timestamp 追加到key的末尾,例如 [key][reverse_timestamp] , [key] 的最新值可以通过scan [key]获得[key]的第一条记录,因为HBase中rowkey是有序的,第一条记录是最后录入的数据。比如需要保存一个用户的操作记录,按照操作时间倒序排序,在设计rowkey的时候,可以这样设计[userId反转][Long.Max_Value - timestamp],在查询用户的所有操作记录数据的时候,直接指定反转后的userId,startRow是[userId反转][000000000000],stopRow是[userId反转][Long.Max_Value - timestamp]如果需要查询某段时间的操作记录,startRow是[user反转][Long.Max_Value - 起始时间],stopRow是[userId反转][Long.Max_Value - 结束时间] rowkey是hbase的key-value存储中的key,通常使用用户要查询的字段作为rowkey,查询结果作为value。可以通过设计满足几种不同的查询需求。

      3、columnfamily

      columnfamily尽量少,原因是过多的columnfamily之间会互相影响。

      4、column

      对于column需要扩展的应用,column可以按普通的方式设计,但是对于列相对固定的应用,最好采用将一行记录封装到一个column中的方式,这样能够节省存储空间。封装的方式推荐protocolbuffer。

     以下会分场景介绍一些特殊的表结构设计方法,只是一些摸索,欢迎讨论:

      value数目过多场景下的表结构设计:

       目前我碰到了一种key-value的数据结构,某一个key下面包含的column很多,以致于客户端查询的时候oom,bulkload写入的时候oom,regionsplit的时候失败这三种后果。通常来讲,hbase的column数目不要超过百万这个数量级。在官方的说明和我实际的测试中都验证了这一点。

       有两种思路可以参考,第一种是单独处理这些特殊的rowkey,第二种如下:

      可以考虑将column设计到rowkey的方法解决。例如原来的rowkey是uid1,,column是uid2,uid3...。重新设计之后rowkey为~~...当然大家会有疑问,这种方式如何查询,如果要查询uid1下面的所有uid怎么办。这里说明一下hbase并不是只有get一种随机读取的方法。而是含有scan(startkey,endkey)的扫描方法,而这种方法和get的效率相当。需要取得uid1下的记录只需要new Scan("uid1~","uid1~~")即可。

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