hbase 快照

Apache HBase快照介绍
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本文由 ImportNew - 陈 晨 翻译自 Cloudera。欢迎加入翻译小组。转载请参见文章末尾的要求。

CDH是Cloudera的完全开源分布式Apache Hadoop及相关项目（包括Apache HBase）。CDH的当前版本（4.2）引入的一个HBase新特性最近加入到了主干中，允许用户对指定表进行快照。

在CDH4.2之前，唯一能够备份或克隆表的方法就是使用复制/导出表或者在关闭表之后拷贝HDFS中所有的hfile。复制/导出是通过一系列工具调用MapReduce来扫描并复制表，这样会对域服务器的效率有直接的影响。关闭表会停止所有的读写操作，实际环境中往往无法接受。

相比之下HBase快照允许管理员不拷贝数据直接克隆一张表，这对域服务器产生的影响最小。将快照导出至其他集群不会直接影响到任何域服务器；导出只是带有一些额外逻辑的群间数据同步。

下面是一些HBase快照的使用场景：

    从用户/应用异常中还原
    从一个已知的安全状态恢复/还原
    查看之前的快照并有选择性的合并不同写入产品环境
    当主应用程序升级或改版时保存快照。
    在指定时间审查和/或报告数据。
    按照规定捕获月度数据
    生成日终/月末/季末报告
    应用测试
    通过快照模拟生产环境下结构或应用发生的变化，测试完成即可丢弃。例如：生成快照，利用快照中内容构建新表（原有结构+数据）并且修改新表的结构，添加或删除列之类。（原始表、快照和新表保持相互独立）
    减少工作压力
    生成快照，导入到其他集群，然后运行MapReduce jobs。因为导出的快照是HDFS级别，所以不会像复制表那样降低HBase主集群的效率。

快照是什么？

快照就是一份元信息的合集，允许管理员恢复到表的先前状态。快照不是表的复制而是一个文件名称列表，因而不会复制数据。完全快照恢复是指恢复到之前的“表结构”以及当时的数据，快照之后发生的数据不会恢复。
操作

    生成快照：本操作尝试对指定表生成快照。如果集群在执行数据均衡、分隔或合并等操作时，可能会引起操作失败。
    克隆快照：本操作使用与指定快照相同的结构数据构建一张新表。操作结果会生成一张有完整功能的表，对该表的任意修改不会对原表或快照产生影响。
    还原快照：本操作将表结构和数据恢复到生成快照时的状态。（注意：本操作会舍弃快照生成后任何改变）。
    删除快照：本操作将系统中的快照删除，释放未共享的磁盘空间，而且不会影响其他克隆或快照。
    导出快照：本操作将快照数据和元数据复制到其他集群。操作只会涉及HDFS，不会与Master或域服务器产生任何联系，因此HBase集群可以关闭。

零复制快照，恢复，克隆

快照和复制/导出表之间的主要差异是快照操作只写入元数据，不涉及海量数据。

HBase的主要设计原则之一就是一旦文件写入就不再修改。文件不可变意味着快照只需保持对快照产生时存在的文件追踪，并且在压缩时负责提示系统该文件不应删除而是应当归档保存。

同样的原则也适用于克隆和恢复操作。因为文件是不变的，新建一个表只需要通过快照“链接”到文件引用即可。

导出快照是唯一需要复制数据的操作，因为其他集群没有数据文件。
导出快照 vs 复制/导出表

导出快照与复制/导出表除了更好地保持一致性外，主要的不同在于导出快照是在HDFS的层面操作的。这意味这Master和域服务器与操作无关。因此不需要为不必要的数据创建缓存空间，也不会有扫描过程因为大量对象创建引起的GC暂停。对于HBase来说主要性能影响就是DataNode额外的网络和磁盘负载。
HBase命令：快照操作

通过检查hbase-site.xml中的hbase.snapshot.enabled是否设置为true确认打开了快照许可。获取指定表的快照使用snapshot命令（不产生文件复制）
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hbase> snapshot ‘tableName’, ‘snapshotName’

列出所有的快照，使用 list_snapshot 命令。会展示出快照名称，源表，以及创建日期和时间
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hbase> list_snapshots
SNAPSHOT               TABLE + CREATION TIME
TestSnapshot          TestTable (Mon Feb 25 21:13:49 +0000 2013)

删除快照使用 deleted_snapshot 命令。删除快照不会影响到克隆表或者之后生成的快照。
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hbase> delete_snapshot ‘snapshotName’

使用clone_snapshot命令从指定的快照生成新表（克隆）。由于不会产生数据复制，所以最终用到的数据不会是之前的两倍。
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hbase> clone_snapshot ‘snapshotName’, ‘newTableName’

使用restore_snapshot命令将指定快照内容替换当前表结构/数据。
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hbase> restore_snapshot ‘snapshotName’

使用ExportSnapshot工具将现有快照导出至其他集群。导出工具不会影响到域服务器负载，只是工作在HDFS层面所以需要指定HDFS路径（其他集群的hbase根目录）
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hbase org.apache.hadoop.hbase.snapshot.ExportSnapshot -snapshot

SnapshotName -copy-to hdfs:///srv2:8082/hbase
目前的限制

快照需要依赖一些条件，目前有一些工具还没有很好的整合新特性：

    合并引用快照的集群会引起快照和克隆表的数据丢失。
    当复制开启时还原一个表，会造成两个集群不同步。表不会在复制集上还原。

结论

当前快照包含了所有的基础功能特性，但是还是有很多工作要做，包括监测、页面UI集成、磁盘空间优化等等。