面试题：Hbase中两阶段提交在Snapshot应用里的基本流程是什么

Question

请阐述Hbase两阶段提交机制在Snapshot操作中是如何具体执行的，包括每个阶段所涉及的主要步骤和相关组件。

Answer 1

第一阶段：准备阶段（Prepare Phase）

1. 协调者（Coordinator）：在HBase的Snapshot操作中，协调者通常是发起Snapshot请求的RegionServer。协调者会向所有参与Snapshot操作的RegionServer发送Prepare请求，这些RegionServer负责管理不同的HBase Region。
2. 参与者（RegionServer）：每个接收到Prepare请求的RegionServer会执行以下步骤：
   • Region冻结：停止对Region的写入操作，防止在Snapshot过程中有新的数据写入，确保数据的一致性。这通常通过暂停MemStore的刷写（flush）和HLog的写入来实现。
   • 生成预写日志（WAL）标记：在HLog中记录一个特殊的标记，标记当前Snapshot操作的开始位置。这个标记用于后续恢复和验证Snapshot的完整性。
   • 准备数据文件：对当前Region内的所有StoreFile（HFile）进行标记，记录它们在文件系统中的位置和元数据信息。这些信息将用于后续创建Snapshot。
   • 回复准备结果：RegionServer向协调者回复Prepare响应，告知协调者自己已经完成准备工作，或者报告准备过程中遇到的任何错误。

第二阶段：提交阶段（Commit Phase）

1. 协调者（Coordinator）：
   • 决策提交：如果协调者收到所有参与者（RegionServer）的成功Prepare响应，意味着所有Region都已准备好进行Snapshot，协调者会决定进入提交阶段，并向所有RegionServer发送Commit请求。如果有任何一个参与者回复失败，协调者会发送Abort请求，取消Snapshot操作。
2. 参与者（RegionServer）：
   • 创建Snapshot：接收到Commit请求的RegionServer会根据准备阶段记录的信息，在文件系统层面创建Snapshot。这通常涉及创建一个指向原始数据文件的硬链接（hard link）或者元数据引用，而不是复制实际的数据文件内容，从而实现快速创建Snapshot。
   • 更新元数据：RegionServer在HBase的元数据（如.META.表）中记录新创建的Snapshot的相关信息，包括Snapshot的名称、包含的Region范围、关联的时间戳等。
   • 完成操作：RegionServer完成Snapshot创建和元数据更新后，向协调者发送Commit响应，表示Snapshot操作成功完成。如果接收到的是Abort请求，RegionServer会取消准备阶段的操作，恢复Region的正常写入，并向协调者发送Abort响应。
3. 协调者（Coordinator）：协调者在收到所有参与者的Commit响应（或Abort响应）后，完成整个Snapshot操作的处理。如果所有RegionServer都成功提交，Snapshot操作完成；否则，协调者会处理失败情况，可能包括记录错误日志、通知相关组件等。