面试题：HBase RegionServer内部结构中，Store对性能有哪些影响？

Question

请阐述HBase RegionServer内Store的组成部分，并说明这些组成部分如何影响HBase的读写性能。

Answer 1

Store的组成部分

1. MemStore
   • 是内存中的数据存储结构。当客户端向HBase写入数据时，数据首先会被写入到MemStore中。它以KeyValue对的形式存储数据，采用的是类似跳跃表（SkipList）的数据结构，以便快速地进行插入和查找操作。
2. StoreFile
   • 当MemStore达到一定的阈值（例如默认是128MB），会进行一次刷写（Flush）操作，将MemStore中的数据持久化到HDFS上，形成一个StoreFile。StoreFile是基于HFile格式存储的，HFile是一种列式存储格式，它将数据按列族进行组织存储，并且采用了块（Block）的方式进行管理，每个块有对应的索引，便于快速定位数据。

对读写性能的影响

1. 读性能影响
   • MemStore：由于MemStore在内存中，读操作时如果数据在MemStore中，能够快速返回，极大地提高了读性能。特别是对于最近写入的数据，因为还未刷写到StoreFile，所以MemStore的存在保证了低延迟的读操作。
   • StoreFile：StoreFile存储在HDFS上，读操作时需要从磁盘读取数据。虽然HFile有索引等优化机制，但相比内存中的MemStore，读取速度较慢。不过，HFile采用的列式存储和块索引等技术，对于只需要读取部分列的数据场景，能有效减少I/O量，提高读性能。同时，HBase会缓存经常读取的StoreFile块，也有助于提升读性能。
2. 写性能影响
   • MemStore：MemStore允许数据快速写入内存，避免了每次写入都直接持久化到磁盘的开销，从而提高了写性能。但是，如果MemStore刷写频率过高，会导致额外的磁盘I/O开销，影响写性能；而如果MemStore设置过大，占用过多内存，可能导致其他组件内存不足，也间接影响整体性能。
   • StoreFile：StoreFile在写方面主要受MemStore刷写的影响。刷写过程中，将数据从MemStore写入HDFS形成StoreFile，这涉及磁盘I/O操作。如果HDFS的写入性能不佳，会影响刷写速度，进而影响整体写性能。另外，过多的小StoreFile会增加读操作时的合并开销，间接影响写性能，因此HBase会定期进行Compaction操作，将小的StoreFile合并成大的StoreFile，以优化读写性能。