Neptune

架构原理

1）StoreFile

保存实际数据的物理文件，StoreFile 以 HFile 的形式存储在 HDFS 上。每个 Store 会有
一个或多个 StoreFile（HFile），数据在每个 StoreFile 中都是有序的。

2）MemStore

写缓存，由于 HFile 中的数据要求是有序的，所以数据是先存储在 MemStore 中，排好序后，等到达刷写时机才会刷写到HFile，每次刷写都会形成一个新的 HFile。

3）WAL

由于数据要经 MemStore 排序后才能刷写到 HFile，但把数据保存在内存中会有很高的概率导致数据丢失，为了解决这个问题，数据会先写在一个叫做 Write-Ahead logfile 的文件中，然后再写入MemStore 中。所以在系统出现故障的时候，数据可以通过这个日志文件重建。

写流程

1）Client 先访问 zookeeper，获取 hbase:meta 表位于哪个 Region Server。

2）访问对应的 Region Server，获取 hbase:meta 表，根据读请求的 namespace:table/rowkey，
查询出目标数据位于哪个 Region Server 中的哪个 Region 中。并将该 table 的 region 信息以
及 meta 表的位置信息缓存在客户端的 meta cache，方便下次访问。

3）与目标 Region Server 进行通讯；

4）将数据顺序写入（追加）到 WAL；

5）将数据写入对应的 MemStore，数据会在 MemStore 进行排序；

6）向客户端发送 ack；

7）等达到 MemStore 的刷写时机后，将数据刷写到 HFile。

读流程

1）Client 先访问 zookeeper，获取 hbase:meta 表位于哪个 Region Server。

2）访问对应的 Region Server，获取 hbase:meta 表，根据读请求的 namespace:table/rowkey，
查询出目标数据位于哪个 Region Server 中的哪个 Region 中。并将该 table 的 region 信息以
及 meta 表的位置信息缓存在客户端的 meta cache，方便下次访问。

3）与目标 Region Server 进行通讯；

4）分别在 Block Cache（读缓存），MemStore 和 Store File（HFile）中查询目标数据，并将
查到的所有数据进行合并。此处所有数据是指同一条数据的不同版本（time stamp）或者不
同的类型（Put/Delete）。

5） 将从文件中查询到的数据块（Block，HFile 数据存储单元，默认大小为 64KB）缓存到
Block Cache。

6）将合并后的最终结果返回给客户端。

MemStore Flush 刷写时机：

1.当某个 memstroe 的大小达到了 hbase.hregion.memstore.flush.size（默认值 128M），
其所在 region 的所有 memstore 都会刷写。
当 memstore 的大小达到了
hbase.hregion.memstore.flush.size（默认值 128M）

• hbase.hregion.memstore.block.multiplier（默认值 4）
  时，会阻止继续往该 memstore 写数据。

2.当 region server 中 memstore 的总大小达到
java_heapsize
*hbase.regionserver.global.memstore.size（默认值 0.4）
hbase.regionserver.global.memstore.size.lower.limit（默认值 0.95），
region 会按照其所有 memstore 的大小顺序（由大到小）依次进行刷写。直到 region server
中所有 memstore 的总大小减小到上述值以下。
当 region server 中 memstore 的总大小达到
java_heapsizehbase.regionserver.global.memstore.size（默认值 0.4）
时，会阻止继续往所有的 memstore 写数据。

3. 到达自动刷写的时间，也会触发 memstore flush。自动刷新的时间间隔由该属性进行
   配置 hbase.regionserver.optionalcacheflushinterval（默认 1 小时）。

4.当 WAL 文件的数量超过 hbase.regionserver.max.logs，region 会按照时间顺序依次进
行刷写，直到 WAL 文件数量减小到 hbase.regionserver.max.log 以下（该属性名已经废弃，
现无需手动设置，最大值为 32）。