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技术篇-HBase 2.0 之修复工具 HBCK2 运维指南

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技术篇-HBase 2.0 之修复工具 HBCK2 运维指南

hbase小能手 发布时间:2019-01-11 13:43:08 浏览717 评论0

摘要: 概述 目前社区已经发布了 HBase 的 2.0 版本,很多公司都希望去尝试新版本上的新功 能,但是不得不面对的问题就是当集群出了问题应该如何解决。在之前的 HBase版本中,我们可以依赖 hbck 来帮助检查问题和修复问题,在新的版本上我们应 该如何去处理呢?HBASE-19121[1]给了我们答案——HBCK2。

概述

目前社区已经发布了 HBase 的 2.0 版本,很多公司都希望去尝试新版本上的新功 能,但是不得不面对的问题就是当集群出了问题应该如何解决。在之前的 HBase
版本中,我们可以依赖 hbck 来帮助检查问题和修复问题,在新的版本上我们应 该如何去处理呢?HBASE-19121[1]给了我们答案——HBCK2。HBCK2 目前发布 了 1.0 版本,还在一直开发中,感兴趣的同学看看这个 issue

1. WHY HBCK2
由于之前的 hbck(hbck-1)是会直接去向 region server 或者 hdfs 发送请求进行修 复,而在 HBase 2.0 版本上集群内部操作全部都被挪到了 procedure v2(下文都称 为 procedure)上进行处理。
因为所有的命令都是经过 master 来协调处理,所以在修复时也需要通过 master 进行修复。否则反而可能导致更严重的不一致问题。所以 hbck-1 在 HBase-2.x 版本是不适用的。
除此以外,很多 hbck-1 需要处理的问题对于使用 procedure 的 HBase-2.x 已经 不再是问题了,所以相比起 hbck-1 来说也精简了很多功能。

2. 开始使用

2.1 下载
社区希望把 HBase 相关的外围工具抽离出 HBase 项目,所以在 github 上建了一 个 project hbase-operator-tools: hbase-operator-tools[2],HBCK2 也在其中

2.2 将项目拉取到本地

git clone https://github.com/apache/hbase-operator-tools.git

2.3 编译

修改 pom 中依赖的 HBase 版本 ,实际使用的 HBase 版本.version>

2.4 编译出 jar 包

mvn clean package

2.5 使用

cd 到 HBase 目录下,执行命令:

HBASE_CLASSPATH_PREFIX=

编译出的 hbck2_jar 包地址

./bin/hbase org.apache.hbase.HBCK2 <命令>

或者也可以:

./bin/hbase hbck -j <jar 包地址> <命令>

3. Procedure 简介

由于目前几乎所有的集群操作都是通过 procedure 进行的,所以 HBCK2 的工作 实际就是修复各种不正常的 procedure。所以在这里有必要对 procedure 进行一个简单的介绍。

一个 procedure 是由一系列的操作组成的,一旦完成后,要么成功,要么失败 (ROLL BACK), 不存在中间状态,所以 procedure 是支持事务的。procedure 执行 的每一步都会以 log 的形式持久化在 HBase 的 MasterProcWals 目录下,这样master 在重启时也能通过日志来恢复之前的状态并且继续执行。对于运维而言最重要的一点就是 procedure 在执行过程中会拿好几把锁, 这个在处理问题时是 很重要的,因为一旦锁没有释放,再做任何操作也只能是卡住等锁。

  1. IdLock:procedure 级别的锁,保证一个 procedure 不会被多个线程同时执行。
  2. 资源锁:对 HBase 的内部资源进行加锁,不同的 procedure 加锁的粒度不同, 目前有 region/table/namespace/region server 级别的锁。
    举例来说,假设我 assign 一个 region,那么 procedure 在执行的时候就需要对这 个 region 进行加锁,这样如果有别的人想要 unassign 这个 region,或者 drop 这个 region 所在的 table,都需要等最早的 assignment 结束后释放锁了才能执行。 这样防止有不一致的情况出现。

4. 功能介绍

4.1 bypass[OPTIONS]...

HBCK2 的核心功能,bypass 可以将一个或多个卡住的 procedure 进行释放。 原理很简单,在 procedure 的类里有一个 bypass 的 flag, 每次执行时会检查这个 flag 是否为 true,如果为 true 则直接返回 null, 这样 procedure 就会被认为执行 成功。而我们的 bypass 就是把这个 procedure 对象中的这个 flag 设为 true。 这样 stuck 的 procedure 就能够不再执行,后续的修复工作才能继续。返回值为 true 则是成功,false 是失败。

参数解析:

-o,--overide

在执行 bypass 之前先会尝试去拿 IdLock, 如果 procedure 还在运行就会超时返回 null,但是设置了这个参数即使拿不到 IdLock 也会去将 procedure 的 bypass flag 设为 true。

-r, --recursive

在 bypass 一个 procedure 时也会将这个 procedure 的所有子 procedure 进行递归的 bypass。例如我们 bypass 一个对 table schema 修改的 procedure, 就需要加上-r 参数,才能把这个操作的所有子 procedure 都 bypass 掉。

-w, --lockWait

上文提到的等待 IdLock 的超时时间配置,默认为 1ms

4.2 assigns [OPTIONS]

将一个或多个 region 再次随机 assign 到别的机器上,返回值是创建的 pid 则为 成功,-1 则为失败。
参数解析:

-o,--override

这里的 override 跟 bypass 的 override 不同,因为 assign 本身就会创建一个新的 procedure, 所以肯定是不涉及到拿 IdLock 的,但是这里涉及到资源锁的问题。 因为之前卡住的资源锁即使在 bypass 后也不会释放(用于 fence, 防止更多未知 的错误操作),所以需要加一个-o 去手动释放这个资源锁。

4.3 unassigns ...

将一个或多个 region unassign,返回值是创建的 pid 则为成功,-1 则为失败。
参数解析:

-o,--override,与 assigns 的一致

4.4 setTableState

可能的 table 状态, ENABLED, DISABLED, DISABLING, ENABLING
在 table 的状态和所有的 region 状态不一致时可以用这个命令进行修复。

4.5 serverCrashProcedures

手动 schedule 一个或多个 serverCrashProcedure, 如果有 serverCrashProcedure 没有执行成功,但是 procedure log 已经丢失了,那么可以利用这个命令进行修复。返回值为创建的 pid 则为成功,-1 则为失败。

patch 在 HBASE-21393[3],目前这个功能在 release 版本还没有。
所有的武器我们都有了,再回顾一下之前提到的问题,我们应该怎么处理呢?在 Case 解决中我们会详细阐述应该怎么处理,这里大家可以先思考一下。

5.查找问题

这个章节我们会介绍怎么去发现目前集群可能存在的问题。

5.1 canary tool

模拟用户的读写请求,去访问集群上的表。当我们需要检查集群 meta 上记录的 region assignment 跟实际 region server 上打开的 region 是否一致时,可以使用这个命令去检查:

hbase canary -f false -t 6000000

这个命令会向 meta 上的记录的每个 region 发送一个 get 请求,将-f 设为 false 是为了不在遇到第一个错误时退出,-t 则是这个命令的超时时间,我们设成了 6000 秒。在执行完成以后可以通过 grep ERROR 来找到那些有问题的 region。

需要注意的是因为是模拟客户端发送的 get 请求,最好将 HBase 的客户端超时时间和超时次数配的小一些,否则会很慢。

PS:canary 本身也很适合用来作为集群可用性的监控,有兴趣的同学可以去了解一下。

5.2 页面状态

其实大部分的信息都会在 master 的页面上展示出来,我们来详细的介绍一下:
Procedures & Locks:
_2019_01_11_1_33_03

可以检查当前所有没有执行完的 procedure 以及所有资源锁,当我们想要 assign 或者 unassign 一个 region 时,需要先去检查下是由有别的 procedure 已经占有了这个资源锁,如果是的话需要现将那个 procedure bypass 掉,或者等待那个 procedure 释放锁。

_2019_01_11_1_33_48

以看到 EXCLUSIVE 的 lock 只有 region 级别的,图中红框圈出来的就是占有这个锁的 procedure id 以及它的 parent procedure id, 由此我们知道如果想要重新 assign/unassign 这个 region,那么一定要 bypass 这个 procedure。

同理,当 Locks 这块没有任何 EXLUSIVE 锁时,我们可以放心的去执行操作而不 用担心被卡住。

5.3 OPENING/CLOSING region 的查找

branch-2.0 上最容易出现的问题就是 region 卡在了 OPENNING/CLOSING 状态, 一般处于这两种状态的 region 都会在 rit 的队列中,可以通过点击页面上的链接 拿到所有的 region 以及对应的 procedure id。

_2019_01_11_1_34_54

可以看到现在有 17 个 region 处在 transition 中,我们可以点击红框圈住的这个链接,会展示所有的 region。

_2019_01_11_1_35_50

可以看到现在有 17 个 region 处在 transition 中,我们可以点击红框圈住的这个链接,会展示所有的 region。

_2019_01_11_1_36_36

因为我们最后是希望通过 HBCK2 来进行处理,那么最好是可以复制粘贴需要处理的 region 或者 procedure, 所以可以点击圈出的这两个按钮,会以 text 形式展 示所有 region 或者所有 procedure。

_2019_01_11_1_37_08

5.4 Master 日志

stuck 的 region 会打印以下日志:

_2019_01_11_1_38_53

6.Case 解决

6.1 region 卡在 OPENING/CLOSING 状态

首先找到这些 region 对应的 pid, 然后执行 bypass, 检查是否锁都释放了,如果 释放了就再 assign 一遍,如果需要 close,就再unassign 一次

6.2 对 table 的修改有问题如何回退

找到这个修改的rootprocedure,bypass-or来bypass所有相关的procedure, 利用 table unset 来重置 meta,因为 bypass 之后资源锁还是没有释放,所以需要手动加上 override 参数再去全部 assigns 一遍

6.3 Master 起不起来 日志里一般会有这个:

6.Case 解决

6.1 region 卡在 OPENING/CLOSING 状态
首先找到这些 region 对应的 pid, 然后执行 bypass, 检查是否锁都释放了,如果 释放了就再 assign 一遍,如果需要 close,就再 unassign 一次

6.2 对 table 的修改有问题如何回退
找到这个修改的rootprocedure,bypass-or来bypass所有相关的procedure, 利 用 table unset 来重置 meta,因为 bypass 之后资源锁还是没有释放,所以需要手 动加上 override 参数再去全部 assigns 一遍

6.3 Master 起不起来 日志里一般会有这个:
_2019_01_11_1_40_13

手动去 assign 一下 meta 表即可,hbase:meta 表的 encoded name 是一个时间戳,比如上面日志的 encoded name 就是 1588230740

另外 hbase:namespace 表没有 online 也会造成这个问题,同样需要我们去手动assign 一下

6.4 table 卡在 disabling 状态

因为要求是所有 region 都 disabled, 那么解决办法可以是手动把没有 closed 的 region 根据 case1 来解决。如果所有 region 都已经是 closed 状态了,那么我可以利用 setTableState 手动将表的状态设为 DISABLED。之后再 drop 都是安全的了。

7. 总体解决思路

其实 HBase-2.x 版本的运维思路很简单,因为使用了 procedure,集群出现 meta 跟 regionserver 不一致的状态是很少的,一般都是有 procedure 出问题了。那么 我们主要就是看怎么解决这个有问题的 procedure。

如果是 table/namespace 级别的修改,因为设计到很多 region 的锁,如果需要 bypass 的话需要找到 root procedure 然后使用 bypass -or.

如果只是 region 级别的问题,则 bypass -o 即可。
bypass 之后检查 locks 的页面,看看是不是锁都释放了,如果没有锁了则根据需 求进行 assign 或者 unassign,或者对 table 的属性进行还原。

参考链接:
[1] https://issues.apache.org/jira/browse/HBASE-19121
[2] https://github.com/apache/hbase-operator-tools
[3] https://issues.apache.org/jira/browse/HBASE-21393

作者:田竞云 小米 HBase Committer

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