面试题：HBase中ZooKeeper集成原理相关问题

Question

请阐述HBase与ZooKeeper集成后，ZooKeeper在HBase架构中主要负责哪些关键任务？例如，在HRegionServer节点管理方面ZooKeeper是如何发挥作用的？

Answer 1

1. HBase集群的元数据管理：
   • ZooKeeper存储了HBase的元数据位置信息，其中最重要的是 -ROOT- 表的位置。客户端通过ZooKeeper获取 -ROOT- 表的位置，而 -ROOT- 表又记录了 .META. 表的位置，.META. 表则记录了各个HBase表的Region位置信息。这使得客户端能够快速定位到所需数据所在的Region。
2. HRegionServer节点管理：
   • 节点状态监控：每个HRegionServer启动时，会在ZooKeeper的 /hbase/rs 节点下创建一个临时节点，节点名称包含该HRegionServer的相关信息。如果某个HRegionServer发生故障，其在ZooKeeper上对应的临时节点会自动消失，ZooKeeper能够及时感知到节点状态的变化。
   • 负载均衡：Master通过监听ZooKeeper中 /hbase/rs 节点的变化，得知HRegionServer节点的加入或离开。Master根据这些信息，将Region从负载过重的节点转移到负载较轻的节点，以实现集群的负载均衡。例如，当一个新的HRegionServer节点加入集群时，Master会分配一些Region给它，让其开始提供服务。
3. Master选举：
   • ZooKeeper用于选举HBase集群中的Master节点。在HBase集群启动时，多个潜在的Master节点会竞争在ZooKeeper的 /hbase/master 节点上创建唯一的临时节点。成功创建该节点的Master节点成为活动Master，其他Master节点则处于备用状态。如果活动Master发生故障，其在ZooKeeper上对应的临时节点消失，其他备用Master节点会重新竞争创建 /hbase/master 节点，从而选举出新的Master节点，确保集群的正常运行。
4. Region一致性维护：
   • ZooKeeper协助HBase确保Region的一致性。例如，当一个Region进行分裂操作时，新分裂出来的两个子Region需要进行一些协调工作。ZooKeeper可以为这些操作提供分布式锁机制，保证操作的原子性和一致性，避免数据冲突。在Region合并等操作中，同样可以利用ZooKeeper来确保操作的正确性和一致性。