分布式查找过程[HBase]Region location

来源：互联网发布：记忆宫殿软件下载编辑：程序博客网时间：2024/06/05 09:23

HBase的table是该region切分的，client操作一个row的时候，如何知道这个row对应的region是在哪台Region server上呢？这里有个region location过程。主要涉及到2张系统表，-ROOT-，.META.。其结构见图

在zookeeper的/hbase/root-region-server节点中存着-ROOT-表所在的Region Server地址。

-ROOT-表的一个row代表着META的一个region信息，其key的结构是META表名,META表Region的startkey，RegionId。其value的主要保存regioninfo和server信息。ROOT表不能split

.META.表的一个row代表着用户表的一个region信息，其key的结构是其实就是用户表的regionName，用户表名，startKey，RegionId。其value同样保存着regioninfo和server信息。META表可以split，但是一个region默认有128M，可以存上亿个用户表的region信息，所以一般不会split。

其查找过程如下：

1.通过zk getData拿-ROOT-表的location

2.RPC -ROOT-表的rs，getClosestRowBefore，拿row对应的meta表的region location

3.RPC .META.表的某一个region，拿该row在真实table所在的region location

4.RPC对应region

region location需要3次网络IO，为了提升性能，client会cache数据。

LocationCache是一个2级Map，第一级的key是tableName的hash值，第二级的key是starRow，用SoftValueSortedMap包装了TreeMap实现，用软引用实现cache，内存不够时才会回收。Cache里存在META表和用户表的region location信息。

其代码实现如下，0.94版本：

HConnectionManager locateRegion入口

Java代码  
private HRegionLocation locateRegion(final byte [] tableName,  
      final byte [] row, boolean useCache)  
    throws IOException {  
    .......  
    //检查下都应的zkTracker是否启动  
      ensureZookeeperTrackers();  
    //如果是-ROOT-表，则通过zk节点/hbase/root-region-server获取-ROOT-表所在的Location  
      if (Bytes.equals(tableName, HConstants.ROOT_TABLE_NAME)) {  
        try {  
        //通过zk的getData接口拿节点数据，此处会等待节点数据就位或者超时  
          ServerName servername = this.rootRegionTracker.waitRootRegionLocation(this.rpcTimeout);  
          LOG.debug("Looked up root region location, connection=" + this +  
            "; serverName=" + ((servername == null)? "": servername.toString()));  
          if (servername == null) return null;  
    //返回一个拼装的HRegionLocation，因为-ROOT-表只有一个region，而且不会split  
          return new HRegionLocation(HRegionInfo.ROOT_REGIONINFO,  
            servername.getHostname(), servername.getPort());  
        } catch (InterruptedException e) {  
          Thread.currentThread().interrupt();  
          return null;  
        }  
      }   
    //如果是.META.表，则请求.META.表，这里的row其实就是请求row拼装的regionName，类似test,key1,99999999999999  
    //如果没命中cache，则继续请求-ROOT-表，拿到这个row对应的.META.表的region location  
      else if (Bytes.equals(tableName, HConstants.META_TABLE_NAME)) {  
        return locateRegionInMeta(HConstants.ROOT_TABLE_NAME, tableName, row,  
            useCache, metaRegionLock);  
      }   
    //如果是用户表，则请求用户表，这里的row就是key1  
    //如果没命中cache，则请求.META.表，获取该row对应的region location  
      else {  
        // Region not in the cache - have to go to the meta RS  
        return locateRegionInMeta(HConstants.META_TABLE_NAME, tableName, row,  
            useCache, userRegionLock);  
      }  
    }  

locateRegionInMeta方法

Java代码  
private HRegionLocation locateRegionInMeta(final byte [] parentTable,  
      final byte [] tableName, final byte [] row, boolean useCache,  
      Object regionLockObject)  
    throws IOException {  
      HRegionLocation location;  
      // If we are supposed to be using the cache, look in the cache to see if  
      // we already have the region.  
    //先读cache，cache没有再往上找  
    //注意如果rowkey的region locatin变化了，RPC的时候会失败，客户端做重试的时候useCache是false  
      if (useCache) {  
        location = getCachedLocation(tableName, row);  
        if (location != null) {  
          return location;  
        }  
      }  
  
      // build the key of the meta region we should be looking for.  
      // the extra 9's on the end are necessary to allow "exact" matches  
      // without knowing the precise region names.  
    //先拼一个想查找的key，类似于test,key1,99999999999999  
      byte [] metaKey = HRegionInfo.createRegionName(tableName, row,  
        HConstants.NINES, false);  
    //默认重试10次  
      for (int tries = 0; true; tries++) {  
    //找不到  
        if (tries >= numRetries) {  
          throw new NoServerForRegionException("Unable to find region for "  
            + Bytes.toStringBinary(row) + " after " + numRetries + " tries.");  
        }  
      
        HRegionLocation metaLocation = null;  
        try {  
          // locate the root or meta region  
        //递归查找parentTable  
          metaLocation = locateRegion(parentTable, metaKey);  
          // If null still, go around again.  
          if (metaLocation == null) continue;  
        //找到对应Region server地址之后，可以发起RPC请求了。  
        //这里先生成一个RPC Proxy对象，具体RPC分析见后文  
          HRegionInterface server =  
            getHRegionConnection(metaLocation.getHostname(), metaLocation.getPort());  
  
          Result regionInfoRow = null;  
          // This block guards against two threads trying to load the meta  
          // region at the same time. The first will load the meta region and  
          // the second will use the value that the first one found.  
          synchronized (regionLockObject) {  
            // If the parent table is META, we may want to pre-fetch some  
            // region info into the global region cache for this table.  
        //如果parentTable是.META.表，则预先获取.META.的一些数据，默认10条  
            if (Bytes.equals(parentTable, HConstants.META_TABLE_NAME) &&  
                (getRegionCachePrefetch(tableName)) )  {  
              prefetchRegionCache(tableName, row);  
            }  
  
            // Check the cache again for a hit in case some other thread made the  
            // same query while we were waiting on the lock. If not supposed to  
            // be using the cache, delete any existing cached location so it won't  
            // interfere.  
            if (useCache) {  
              location = getCachedLocation(tableName, row);  
              if (location != null) {  
                return location;  
              }  
            }   
        //如果不使用cache，则清除之，比如row对应的region发生了分裂，用老的location启动rpc时会抛异常，此时通过useCache=fasle重新  
        //寻址，并把老的cache删掉  
        else {  
              deleteCachedLocation(tableName, row);  
            }  
  
            // Query the root or meta region for the location of the meta region  
        //发起RPC请求，获取<=该key的行  
            regionInfoRow = server.getClosestRowBefore(  
            metaLocation.getRegionInfo().getRegionName(), metaKey,  
            HConstants.CATALOG_FAMILY);  
          }  
          if (regionInfoRow == null) {  
            throw new TableNotFoundException(Bytes.toString(tableName));  
          }  
        //region信息，做校验，region会处于不稳定状态  
          byte [] value = regionInfoRow.getValue(HConstants.CATALOG_FAMILY,  
              HConstants.REGIONINFO_QUALIFIER);  
          if (value == null || value.length == 0) {  
            throw new IOException("HRegionInfo was null or empty in " +  
              Bytes.toString(parentTable) + ", row=" + regionInfoRow);  
          }  
          // convert the row result into the HRegionLocation we need!  
        //反序列化  
          HRegionInfo regionInfo = (HRegionInfo) Writables.getWritable(  
              value, new HRegionInfo());  
          // possible we got a region of a different table...  
        //一些校验  
          if (!Bytes.equals(regionInfo.getTableName(), tableName)) {  
            throw new TableNotFoundException(  
                  "Table '" + Bytes.toString(tableName) + "' was not found, got: " +  
                  Bytes.toString(regionInfo.getTableName()) + ".");  
          }  
          if (regionInfo.isSplit()) {  
            throw new RegionOfflineException("the only available region for" +  
              " the required row is a split parent," +  
              " the daughters should be online soon: " +  
              regionInfo.getRegionNameAsString());  
          }  
          if (regionInfo.isOffline()) {  
            throw new RegionOfflineException("the region is offline, could" +  
              " be caused by a disable table call: " +  
              regionInfo.getRegionNameAsString());  
          }  
        //该region的server location  
          value = regionInfoRow.getValue(HConstants.CATALOG_FAMILY,  
              HConstants.SERVER_QUALIFIER);  
          String hostAndPort = "";  
          if (value != null) {  
            hostAndPort = Bytes.toString(value);  
          }  
          ......  
  
          // Instantiate the location  
          String hostname = Addressing.parseHostname(hostAndPort);  
          int port = Addressing.parsePort(hostAndPort);  
          location = new HRegionLocation(regionInfo, hostname, port);  
        //cache之  
          cacheLocation(tableName, location);  
          return location;  
        } catch (TableNotFoundException e) {  
          // if we got this error, probably means the table just plain doesn't  
          // exist. rethrow the error immediately. this should always be coming  
          // from the HTable constructor.  
          throw e;  
        } catch (IOException e) {  
          if (e instanceof RemoteException) {  
            e = RemoteExceptionHandler.decodeRemoteException((RemoteException) e);  
          }  
          if (tries < numRetries - 1) {  
            .......  
          } else {  
            throw e;  
          }  
          // Only relocate the parent region if necessary  
        //网络有问题，则重新找  
          if(!(e instanceof RegionOfflineException ||  
              e instanceof NoServerForRegionException)) {  
            relocateRegion(parentTable, metaKey);  
          }  
        }  
        //重试次数越多，sleep越长，interrupt则退出重试  
        try{  
          Thread.sleep(ConnectionUtils.getPauseTime(this.pause, tries));  
        } catch (InterruptedException e) {  
          Thread.currentThread().interrupt();  
          throw new IOException("Giving up trying to location region in " +  
            "meta: thread is interrupted.");  
        }  
      }  
    }  

0 0