hbase配置优化

                                                HBASE性能调优总结

 配置优化

zookeeper.session.timeout
默认值：3分钟（180000ms）
说明：RegionServer与Zookeeper间的连接超时时间。当超时时间到后，ReigonServer会被Zookeeper从RS集群清单中移除，HMaster收到移除通知后，会对这台server负责的regions重新balance，让其他存活的
RegionServer接管.
调优：
这个timeout决定了RegionServer是否能够及时的failover。设置成1分钟或更低，可以减少因等待超时而被延长的failover时间。
不过需要注意的是，对于一些Online应用，RegionServer的宕机到恢复时间本身就很短的（网络闪断，crash等故障，运维可快速介入），如果调低timeout时间，会得不偿失。因为当ReigonServer被正式从RS集群中移除时，HMaster就开始做balance了，当故障的
RS快速恢复后，这个balance动作是毫无意义的，反而会使负载不均匀，给RS带来更多负担。
hbase.regionserver.handler.count
默认值：10
说明：RegionServer的请求处理IO线程数。
调优：
这个参数的调优与内存息息相关。
较少的IO线程，适用于处理单次请求内存消耗较高的BigPUT场景（大容量单次PUT或设置了较大cache的scan，均属于Big
PUT）或ReigonServer的内存比较紧张的场景。
较多的IO线程，适用于单次请求内存消耗低，TPS要求非常高的场景。
这里需要注意的是如果server的region数量很少，大量的请求都落在一个region上，因快速充满memstore触发flush导致的读写锁会影响全局TPS，不是IO线程数越高越好。
压测时，开启Enabling RPC-level logging，可以同时监控每次请求的内存消耗和GC的状况，最后通过多次压测结果来合理调节IO线程数。
这里是一个案例 Hadoop
and HBase Optimization for Read Intensive SearchApplications，作者在SSD的机器上设置IO线程数为100，仅供参考。

hbase.hregion.max.filesize
默认值：256M
说明：在当前ReigonServer上单个Reigon的大小，单个Region超过指定值时，这个Region会被自动split成更小的region。
调优：
小region对split和compaction友好，因为拆分region或compact小region里的storefile速度很快，内存占用低。缺点是split和compaction会很频繁。
特别是数量较多的小region不停地split, compaction，会使响应时间波动很大，region数量太多不仅给管理上带来麻烦，甚至引发一些Hbase的bug。
一般512以下的都算小region。

大region，则不太适合经常split和compaction，因为做一次compact和split会产生较长时间的停顿，对应用的读写性能冲击非常大。此外，大region意味着较大的storefile，compaction时对内存也是一个挑战。
当然，大region还是有其用武之地，你只要在某个访问量低峰的时间点统一做compact和split，大region就可以发挥优势了，毕竟它能保证绝大多数时间平稳的读写性能。

既然split和compaction如此影响性能，有没有办法去掉？

compaction是无法避免的，split倒是可以从自动调整为手动。
只要通过将这个参数值调大到某个很难达到的值，比如100G，就可以间接禁用自动split（RegionServer不会对未到达100G的region做split）。
再配合RegionSplitter这个工具，在需要split时，手动split。
手动split在灵活性和稳定性上比起自动split要高很多，相反，管理成本增加不多，比较推荐online实时系统使用。

内存方面，小region在设置memstore的大小值上比较灵活，大region则过大过小都不行，过大会导致flush时app的IO
wait增高，过小则因store file过多读性能降低。

hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit/lowerLimit

默认值：0.4/0.35
upperlimit说明：hbase.hregion.memstore.flush.size这个参数的作用是当单个memstore达到指定值时，flush该memstore。但是，一台ReigonServer可能有成百上千个memstore，每个
memstore也许未达到flush.size，jvm的heap就不够用了。该参数就是为了限制memstores占用的总内存。
当ReigonServer内所有的memstore所占用的内存综合达到heap的40%时，HBase会强制block所有的更新并flush这些memstore以释放所有memstore占用的内存。
lowerLimit说明：同upperLimit，只不过当全局memstore的内存达到35%时，它不会flush所有的memstore，它会找一些内存占用较大的
memstore，个别flush，当然更新还是会被block。lowerLimit算是一个在全局flush前的补救措施。可以想象一下，如果memstore需要在一段时间内全部flush，且这段时间内无法接受写请求，对HBase集群的性能影响是很大的。
调优：这是一个Heap内存保护参数，默认值已经能适用大多数场景。它的调整一般是为了配合某些专属优化，比如读密集型应用，将读缓存开大，降低该值，腾出更多内存给其他模块使用。
这个参数会给使用者带来什么影响？
比如，10G内存，100个region，每个memstore
64M，假设每个region只有一个memstore，那么当100个memstore平均占用到50%左右时，就会达到lowerLimit的限制。假设此时，其他memstore同样有很多的写请求进来。在那些大的region未flush完，就可能又超过了upperlimit，则所有
region都会被block，开始触发全局flush。

hfile.block.cache.size

默认值：0.2
说明：storefile的读缓存占用Heap的大小百分比，0.2表示20%。该值直接影响数据读的性能。
调优：当然是越大越好，如果读比写少，开到0.4-0.5也没问题。如果读写较均衡，0.3左右。如果写比读多，果断默认吧。设置这个值的时候，你同时要参考 hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit ，该值是
memstore占heap的最大百分比，两个参数一个影响读，一个影响写。如果两值加起来超过80-90%，会有OOM的风险，谨慎设置。

hbase.hstore.blockingStoreFiles

默认值：7
说明：在compaction时，如果一个Store（Coulmn
Family）内有超过7个storefile需要合并，则block所有的写请求，进行flush，限制storefile数量增长过快。
调优：block请求会影响当前region的读写性能，将值设为单个region可以支撑的最大store
file数量会是个不错的选择。最大storefile数量可通过region size/memstore size来计算。如果你将region
size设为无限大，那么你需要预估一个region可能产生的最大storefile数。

优化15

hbase.hregion.memstore.block.multiplier

默认值：2
说明：当一个region里的memstore超过单个memstore.size两倍的大小时，block该
region的所有请求，进行flush，释放内存。虽然我们设置了memstore的总大小，比如64M，但想象一下，在最后63.9M的时候，我
Put了一个100M的数据或写请求量暴增，最后一秒钟put了1万次，此时memstore的大小会瞬间暴涨到超过预期的memstore.size。这个参数的作用是当memstore的大小增至超过memstore.size时，block所有请求，遏制风险进一步扩大。
调优：这个参数的默认值还是比较靠谱的。如果你预估你的正常应用场景（不包括异常）不会出现突发写或写的量可控，那么保持默认值即可。如果正常情况下，你的写量就会经常暴增，那么你应该调大这个倍数并调整其他参数值，比如hfile.block.cache.size和hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit/lowerLimit，以预留更多内存，防止HBase
server OOM。

其他

启用LZO压缩

LZO对比Hbase默认的GZip，前者性能较高，后者压缩比较高，具体参见 Using
LZO Compression 。对于想提高HBase读写性能的开发者，采用LZO是比较好的选择。对于非常在乎存储空间的开发者，则建议保持默认。

不要在一张表里定义太多的Column Family

Hbase目前不能良好的处理超过2-3个CF的表。因为某个CF在flush发生时，它邻近的CF也会因关联效应被触发flush，最终导致系统产生很多IO。

批量导入

在批量导入数据到Hbase前，你可以通过预先创建region，来平衡数据的负载。详见 TableCreation:
Pre-Creating Regions

 HBASE客户端优化

AutoFlush

将HTable的setAutoFlush设为false，可以支持客户端批量更新。即当Put填满客户端flush缓存时，才发送到服务端。
默认是true。

Scan Caching

scanner一次缓存多少数据来scan（从服务端一次抓多少数据回来scan）。
默认值是 1，一次只取一条。

Scan Attribute Selection

scan时建议指定需要的Column Family，减少通信量，否则scan默认会返回整个row的所有数据（所有Coulmn
Family）。

Close ResultScanners

通过scan取完数据后，记得要关闭ResultScanner，否则RegionServer可能会出现问题。

Optimal Loading of Row Keys

当你scan一张表的时候，返回结果只需要row key（不需要CF,qualifier,values,timestaps）时，你可以在scan实例中添加一个filterList，并设置
MUST_PASS_ALL操作，filterList中add FirstKeyOnlyFilter或KeyOnlyFilter。这样可以减少网络通信量。

Turn off WAL on Puts

当Put某些非重要数据时，你可以设置writeToWAL(false)，来进一步提高写性能。writeToWAL(false)会在Put时放弃写WAL
log。风险是，当RegionServer宕机时，可能你刚才Put的那些数据会丢失，且无法恢复。

启用Bloom Filter

BloomFilter通过空间换时间，提高读操作性能。

HBAS参数调整

HBase的写效率还是很高的，但其随机读取效率并不高

可以采取一些优化措施来提高其性能，如：

1. 启用lzo压缩，见这里

2. 增大hbase.regionserver.handler.count数为100

3. 增大hfile.block.cache.size为0.4，提高cache大小

4. 增大hbase.hstore.blockingStoreFiles为15

5. 启用BloomFilter，在HBase0,89中可以设置

6.Put时可以设置setAutoFlush为false，到一定数目后再flushCommits

 

在14个Region Server的集群上，新建立一个lzo压缩表

测试的Put和Get的性能如下：

1. Put数据：

单线程灌入1.4亿数据，共花费50分钟，每秒能达到4万个，这个性能确实很好了，不过插入的value比较小，只有不到几十个字节

多线程put，没有测试，因为单线程的效率已经相当高了

2. Get数据：

在没有任何Block Cache，而且是Random Read的情况：

单线程平均每秒只能到250个左右

6个线程平均每秒能达到1100个左右

16个线程平均每秒能达到2500个左右

有BlockCache（曾经get过对应的row，而且还在cache中）的情况：

单线程平均每秒能到3600个左右

6个线程平均每秒能达到1.2万个左右

16个线程平均每秒能达到2.5万个左右

1、hbase对于内存有特别的嗜好，在硬件允许的情况下配足够多的内存给它。 

    通过修改hbase-env.sh中的 

    export HBASE_HEAPSIZE=3000 #这里默认为1000m

2、修改java虚拟机属性 

    (1)、在环境允许的情况下换64位的虚拟机 

    (2)、替换掉默认的垃圾回收器，因为默认的垃圾回收器在多线程环境下会有更多的wait等待 

    export HBASE_OPTS="-server -XX:NewSize=6m -XX:MaxNewSize=6m-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSIncrementalMode"

3、增大RPC数量 

    通过修改hbase-site.xml中的

    hbase.regionserver.handler.count属性，可以适当的放大。默认值为10有点小

4、做程序开发是注意的地方 

    (1)、需要判断所求的数据行是否存在时，尽量不要用HTable.exists(finalbyte [] row)
而用HTable.exists(finalbyte [] row, final byte[] column)等带列族的方法替代。 

    (2)、不要使用HTable.get(finalbyte [] row, final byte [] column) == null来判断所求的数据存在，而是用HTable.exists(final byte[] row, final
byte[] column)替代 

    (3)、HTable.close()方法少用.因为我遇到过一些很令人费解的错误

5、记住HBase是基于列模式的存储，如果一个列族能搞定就不要把它分开成两个，关系数据库的那套在这里很不实用.分成多个列来存储会浪费更多的空间，除非你认为现在的硬盘和白菜一个价。 

7、如果数据量没有达到TB级别或者没有上亿条记录，很难发挥HBase的优势，建议换关系数据库或别的存储技术。

 

其他

启用LZO压缩
LZO对比Hbase默认的GZip，前者性能较高，后者压缩比较高，具体参见 Using LZO Compression 。对于想提高HBase读写性能的开发者，采用LZO是比较好的选择。对于非常在乎存储空间的开发者，则建议保持默认。
不要在一张表里定义太多的Column Family
Hbase目前不能良好的处理超过包含2-3个CF的表。因为某个CF在flush发生时，它邻近的CF也会因关联效应被触发flush，最终导致系统产生更多IO。
批量导入
在批量导入数据到Hbase前，你可以通过预先创建regions，来平衡数据的负载。详见 Table Creation:Pre-Creating Regions
避免CMS concurrent mode failure
HBase使用CMS GC。默认触发GC的时机是当年老代内存达到90%的时候，这个百分比由-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=N 这个参数来设置。concurrentmode failed发生在这样一个场景：
当年老代内存达到90%的时候，CMS开始进行并发垃圾收集，于此同时，新生代还在迅速不断地晋升对象到年老代。当年老代CMS还未完成并发标记时，年老代满了，悲剧就发生了。CMS因为没内存可用不得不暂停mark，并触发一次全jvm的stop the world(挂起所有线程)，然后采用单线程拷贝方式清理所有垃圾对象。这个过程会非常漫长。为了避免出现concurrentmode failed，我们应该让GC在未到90%时，就触发。
通过设置-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=N
这个百分比， 可以简单的这么计算。如果你的hfile.block.cache.size
和hbase.regionserver.global.memstore.upperLimit 加起来有60%(默认)，那么你可以设置 70-80，一般高10%左右差不多。

Hbase客户端优化

AutoFlush
将HTable的setAutoFlush设为false，可以支持客户端批量更新。即当Put填满客户端flush缓存时，才发送到服务端。
默认是true。
Scan Caching
scanner一次缓存多少数据来scan(从服务端一次抓多少数据回来scan)。
默认值是 1，一次只取一条。
Scan Attribute Selection
scan时建议指定需要的Column Family，减少通信量，否则scan操作默认会返回整个row的所有数据(所有Coulmn Family)。
Close ResultScanners
通过scan取完数据后，记得要关闭ResultScanner，否则RegionServer可能会出现问题(对应的Server资源无法释放)。
Optimal Loading of Row Keys
当你scan一张表的时候，返回结果只需要row key(不需要CF, qualifier,values,timestaps)时，你可以在scan实例中添加一个filterList，并设置 MUST_PASS_ALL操作，filterList中add FirstKeyOnlyFilter或KeyOnlyFilter。这样可以减少网络通信量。
Turn off WAL on Puts
当Put某些非重要数据时，你可以设置writeToWAL(false)，来进一步提高写性能。writeToWAL(false)会在Put时放弃写WAL log。风险是，当RegionServer宕机时，可能你刚才Put的那些数据会丢失，且无法恢复。
启用Bloom Filter
Bloom Filter通过空间换时间，提高读操作性能。