面试题：Hbase中HBase WAL持久性保障措施在集群故障场景下的表现

Question

假设HBase集群发生部分RegionServer故障，描述HBase WAL如何保障数据持久性，以及可能存在的数据恢复流程。

Answer 1

HBase WAL保障数据持久性原理

1. WAL写入机制：HBase采用Write-Ahead Log（预写式日志）机制。当客户端向HBase写入数据时，数据首先会被写入到RegionServer的WAL中，然后才会写入MemStore。WAL以日志文件的形式存在，每次写入操作都会在WAL中记录一条日志记录，包含操作类型（如Put、Delete等）、RowKey、ColumnFamily、ColumnQualifier和Value等信息。这样，即使RegionServer发生故障，已经写入WAL但尚未刷写到HFile的数据也不会丢失。
2. 多副本保障：HBase的WAL文件存储在Hadoop的HDFS上，HDFS具有多副本机制，默认情况下副本数为3。这意味着即使某个节点上的WAL文件损坏或丢失，仍然可以从其他副本中恢复数据，进一步保障了数据的持久性。

可能存在的数据恢复流程

1. 故障检测与报告：当部分RegionServer发生故障时，HBase的Master节点会通过心跳机制检测到故障，并将故障信息广播给整个集群。
2. Region重新分配：Master节点会将故障RegionServer上的Region重新分配到其他正常的RegionServer上。这些Region在重新分配后会处于“Opening”状态。
3. WAL回放：新接手故障Region的RegionServer会从HDFS上读取故障RegionServer对应的WAL文件。对于每个WAL文件，RegionServer会按照日志记录的顺序进行回放，将日志中的操作重新应用到MemStore中。例如，如果日志记录了一个Put操作，RegionServer会将该Put操作对应的KeyValue对写入到MemStore中。
4. MemStore刷写：完成WAL回放后，MemStore中的数据已经恢复到故障前的状态。接下来，RegionServer会按照正常的刷写策略，将MemStore中的数据刷写到HFile中，最终完成数据的恢复，使Region进入“Normal”状态，恢复正常服务。