第一章HBase分布式數(shù)據(jù)庫概述第二章HBase查詢性能瓶頸分析第三章HBase查詢優(yōu)化技術(shù)路徑第四章HBase查詢緩存技術(shù)第五章HBase索引優(yōu)化技術(shù)第六章HBase查詢優(yōu)化綜合方案01第一章HBase分布式數(shù)據(jù)庫概述第1頁引言：HBase的應(yīng)用場景與挑戰(zhàn)電商場景：淘寶雙十一訂單處理HBase應(yīng)對每秒百萬級QPS寫入需求的技術(shù)優(yōu)勢展示社交網(wǎng)絡(luò)場景：微博實時數(shù)據(jù)存儲HBase列式存儲特性對數(shù)據(jù)分析的高效支持說明推薦系統(tǒng)場景：Netflix推薦系統(tǒng)查詢延遲優(yōu)化帶來的用戶體驗提升案例分析金融交易場景：某金融交易系統(tǒng)K1存儲與MySQL對比HBase與傳統(tǒng)行式數(shù)據(jù)庫在熱點數(shù)據(jù)存儲性能差異分析物流場景：某物流平臺300臺RegionServer擴容案例HBase分布式數(shù)據(jù)分片機制帶來的彈性擴展性說明電信計費場景：某電信計費系統(tǒng)K1存儲與MySQL對比HBase列式存儲與傳統(tǒng)行式數(shù)據(jù)庫在存儲熱點數(shù)據(jù)時的性能差異對比第2頁HBase架構(gòu)核心組件解析IO模式分析HBase讀寫IO模式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的對比分析擴展性分析HBase水平擴展能力與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的對比分析負(fù)載均衡機制Master如何動態(tài)分配Region到Slaves以實現(xiàn)負(fù)載均衡Region分布機制Region分布不均問題及其對性能的影響分析第3頁HBase查詢優(yōu)化關(guān)鍵指標(biāo)列式存儲原理：內(nèi)存緩存與磁盤存儲HBase列式存儲分層結(jié)構(gòu)（MemStore/HFile）的優(yōu)化機制說明吞吐量分析：不同并發(fā)查詢量下的響應(yīng)時間掃描優(yōu)化對延遲的改善效果量化分析資源利用率：CPU/IO使用率對比資源優(yōu)化帶來的成本節(jié)約效果量化分析緩存命中率：熱點列族緩存命中率分析緩存命中率對查詢性能的影響分析Compaction周期：Compaction周期變化分析Compaction機制對性能的影響分析存儲壓縮比：不同列族壓縮比對比列族壓縮設(shè)置對存儲效率的影響分析第4頁現(xiàn)有查詢優(yōu)化方案綜述傳統(tǒng)優(yōu)化方案HBase自帶的Scan操作Get操作BulkLoad操作傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢與局限性說明第三方優(yōu)化方案Phoenix框架的SQL接口HBase-Optimise工具第三方工具的優(yōu)勢與適用場景說明常見優(yōu)化路徑緩存優(yōu)化索引優(yōu)化分區(qū)優(yōu)化實時計算優(yōu)化常見優(yōu)化路徑的實施步驟說明企業(yè)級優(yōu)化案例京東的HBase優(yōu)化實踐美團的HBase優(yōu)化實踐企業(yè)級優(yōu)化案例的成功因素分析02第二章HBase查詢性能瓶頸分析第5頁引言：典型查詢場景的性能困境熱點問題：用戶實時訂單數(shù)熱點列族導(dǎo)致的RegionServer單點壓力分析冷熱數(shù)據(jù)矛盾：基因測序數(shù)據(jù)查詢列式存儲在冷數(shù)據(jù)查詢時的I/O放大問題分析并發(fā)沖突：共享單車調(diào)度系統(tǒng)鎖競爭問題對查詢性能的影響分析查詢重計算：金融風(fēng)控系統(tǒng)緩存失效導(dǎo)致的查詢重計算問題分析數(shù)據(jù)雪崩：電商秒殺活動寫入壓力導(dǎo)致的讀延遲激增問題分析數(shù)據(jù)傾斜：社交平臺熱搜榜熱點數(shù)據(jù)導(dǎo)致的RegionServer負(fù)載不均問題分析第6頁性能瓶頸定量分析Region分布不均：電商用戶表Region分布不均分布導(dǎo)致RegionServer負(fù)載不均的量化分析掃描效率劣化：不同版本HBase的Scan性能對比Scan性能提升的量化分析內(nèi)存資源耗盡：金融風(fēng)控系統(tǒng)JVM內(nèi)存監(jiān)控內(nèi)存資源耗盡對查詢性能的影響量化分析Compaction周期變化：HFile合并時序圖Compaction周期變化對性能的影響量化分析列族壓縮比：不同列族壓縮比對比表列族壓縮設(shè)置對存儲效率的影響量化分析客戶端查詢?nèi)罩荆荷缃黄脚_客戶端查詢?nèi)罩痉治隹蛻舳藘?yōu)化不足對性能的影響量化分析第7頁瓶頸成因技術(shù)溯源Compaction機制缺陷：HFile合并時序圖Compaction機制缺陷對性能的影響分析列族設(shè)計缺陷：不同列族壓縮比對比表列族設(shè)計缺陷對性能的影響分析客戶端優(yōu)化不足：客戶端查詢?nèi)罩痉治隹蛻舳藘?yōu)化不足對性能的影響分析鎖競爭問題：共享單車調(diào)度系統(tǒng)事務(wù)日志鎖競爭問題對性能的影響分析熱點數(shù)據(jù)分區(qū)不均：社交平臺用戶表分區(qū)情況熱點數(shù)據(jù)分區(qū)不均對性能的影響分析寫操作阻塞讀操作：金融交易系統(tǒng)鎖競爭分析寫操作阻塞讀操作對性能的影響分析第8頁實際案例分析案例1：電商秒殺活動數(shù)據(jù)雪崩寫入壓力導(dǎo)致的讀延遲激增問題分析與解決案例2：社交平臺熱搜榜數(shù)據(jù)傾斜熱點數(shù)據(jù)導(dǎo)致的RegionServer負(fù)載不均問題分析與解決案例3：共享單車調(diào)度系統(tǒng)鎖競爭鎖競爭問題對查詢性能的影響問題分析與解決案例4：金融交易系統(tǒng)內(nèi)存資源耗盡內(nèi)存資源耗盡對查詢性能的影響問題分析與解決案例5：電商商品推薦系統(tǒng)查詢重計算緩存失效導(dǎo)致的查詢重計算問題分析與解決案例6：物流平臺Region分布不均Region分布不均導(dǎo)致RegionServer負(fù)載不均問題分析與解決03第三章HBase查詢優(yōu)化技術(shù)路徑第9頁引言：引入-分析-論證-總結(jié)引入：HBase查詢優(yōu)化方法論HBase查詢優(yōu)化的STAR方法論引入與說明分析：技術(shù)選型決策樹不同場景下的技術(shù)選型決策樹說明論證：優(yōu)化實施路線圖HBase查詢優(yōu)化實施路線圖的論證說明總結(jié)：優(yōu)化效果評估HBase查詢優(yōu)化效果的評估方法說明STAR方法論：現(xiàn)狀-目標(biāo)-行動-結(jié)果STAR方法論的詳細說明與案例展示技術(shù)選型矩陣：不同場景下的技術(shù)選型不同場景下的技術(shù)選型矩陣說明與案例展示第10頁客戶端優(yōu)化技術(shù)緩存策略：不同緩存策略對比不同緩存策略的對比分析與案例展示批量操作：Batch操作性能提升分析Batch操作性能提升的量化分析預(yù)取技術(shù)：Client-side預(yù)取架構(gòu)Client-side預(yù)取技術(shù)的架構(gòu)說明與案例展示緩存穿透：布隆過濾器架構(gòu)布隆過濾器架構(gòu)的說明與案例展示緩存雪崩：熔斷機制架構(gòu)熔斷機制架構(gòu)的說明與案例展示緩存預(yù)熱：預(yù)熱腳本架構(gòu)緩存預(yù)熱腳本的架構(gòu)說明與案例展示第11頁RegionServer層優(yōu)化Compaction優(yōu)化：不同Compaction策略對比不同Compaction策略的對比分析與案例展示列族參數(shù)調(diào)優(yōu)：不同列族壓縮比對比列族參數(shù)調(diào)優(yōu)的量化分析資源調(diào)度：FairScheduler架構(gòu)FairScheduler架構(gòu)的說明與案例展示Region自動調(diào)整：動態(tài)Region分配動態(tài)Region分配技術(shù)的架構(gòu)說明與案例展示RegionServer擴容：橫向擴展策略RegionServer橫向擴展策略的說明與案例展示RegionServer監(jiān)控：性能監(jiān)控指標(biāo)RegionServer性能監(jiān)控指標(biāo)的說明與案例展示第12頁高級優(yōu)化技術(shù)索引技術(shù)：Phoenix索引架構(gòu)Phoenix索引架構(gòu)的說明與案例展示MapReduce集成：ETL流程圖ETL流程圖的說明與案例展示實時計算集成：Flink+HBase架構(gòu)Flink+HBase架構(gòu)的說明與案例展示數(shù)據(jù)分區(qū)：時間分區(qū)策略時間分區(qū)策略的說明與案例展示數(shù)據(jù)去重：合理數(shù)據(jù)冗余策略合理數(shù)據(jù)冗余策略的說明與案例展示多表關(guān)聯(lián)：復(fù)雜查詢優(yōu)化多表關(guān)聯(lián)查詢優(yōu)化的說明與案例展示04第四章HBase查詢緩存技術(shù)第13頁引言：緩存機制原理內(nèi)存分層：HBase內(nèi)存分層結(jié)構(gòu)HBase內(nèi)存分層結(jié)構(gòu)的說明與案例展示熱點緩存分析：熱點緩存分布圖熱點緩存分布圖的說明與案例展示緩存失效模式：不同業(yè)務(wù)場景下的緩存失效不同業(yè)務(wù)場景下的緩存失效模式的說明與案例展示緩存命中率：緩存命中率分析緩存命中率分析的說明與案例展示緩存過期策略：不同緩存過期策略對比不同緩存過期策略的對比分析與案例展示緩存驅(qū)逐策略：緩存驅(qū)逐策略說明緩存驅(qū)逐策略的說明與案例展示第14頁緩存參數(shù)調(diào)優(yōu)關(guān)鍵緩存參數(shù)：不同參數(shù)對比表不同緩存參數(shù)的對比分析與案例展示自適應(yīng)緩存：動態(tài)調(diào)整策略動態(tài)調(diào)整策略的說明與案例展示緩存預(yù)熱：預(yù)熱腳本架構(gòu)緩存預(yù)熱腳本的架構(gòu)說明與案例展示緩存預(yù)熱效果：預(yù)熱效果評估緩存預(yù)熱效果的評估方法的說明與案例展示緩存預(yù)熱策略：不同預(yù)熱策略對比不同緩存預(yù)熱策略的對比分析與案例展示緩存預(yù)熱工具：預(yù)熱工具說明緩存預(yù)熱工具的說明與案例展示第15頁緩存優(yōu)化實踐熱點列族優(yōu)化：不同列族緩存策略對比不同列族緩存策略的對比分析與案例展示布隆過濾器：布隆索引架構(gòu)布隆索引架構(gòu)的說明與案例展示熔斷機制：緩存熔斷機制架構(gòu)緩存熔斷機制架構(gòu)的說明與案例展示緩存預(yù)熱：預(yù)熱腳本架構(gòu)緩存預(yù)熱腳本的架構(gòu)說明與案例展示緩存預(yù)熱效果：預(yù)熱效果評估緩存預(yù)熱效果的評估方法的說明與案例展示緩存預(yù)熱策略：不同預(yù)熱策略對比不同緩存預(yù)熱策略的對比分析與案例展示第16頁緩存評估案例案例1：電商秒殺活動緩存優(yōu)化電商秒殺活動緩存優(yōu)化的案例展示案例2：社交應(yīng)用首頁緩存社交應(yīng)用首頁緩存優(yōu)化的案例展示案例3：金融系統(tǒng)實時計算緩存金融系統(tǒng)實時計算緩存優(yōu)化的案例展示案例4：電商平臺商品詳情頁緩存電商平臺商品詳情頁緩存優(yōu)化的案例展示案例5：社交平臺用戶動態(tài)緩存社交平臺用戶動態(tài)緩存優(yōu)化的案例展示案例6：物流平臺訂單數(shù)據(jù)緩存物流平臺訂單數(shù)據(jù)緩存優(yōu)化的案例展示05第五章HBase索引優(yōu)化技術(shù)第17頁索引機制演進原生索引：HBase原生RowKey索引HBase原生RowKey索引的說明與案例展示Phoenix擴展：Phoenix索引架構(gòu)Phoenix索引架構(gòu)的說明與案例展示多級索引：索引層級結(jié)構(gòu)索引層級結(jié)構(gòu)的說明與案例展示索引設(shè)計：索引設(shè)計原則索引設(shè)計原則的說明與案例展示索引沖突：索引沖突檢測索引沖突檢測的說明與案例展示索引優(yōu)化：常見優(yōu)化方法常見索引優(yōu)化方法的說明與案例展示第18頁索引設(shè)計原則索引覆蓋：索引字段覆蓋度索引字段覆蓋度的說明與案例展示索引粒度：不同索引粒度對比不同索引粒度的對比分析與案例展示索引沖突：索引沖突檢測索引沖突檢測的說明與案例展示索引優(yōu)化：常見優(yōu)化方法常見索引優(yōu)化方法的說明與案例展示索引去重：索引去重策略索引去重策略的說明與案例展示索引分區(qū)：索引分區(qū)策略索引分區(qū)策略的說明與案例展示第19頁索引優(yōu)化實踐倒排索引：倒排索引架構(gòu)倒排索引架構(gòu)的說明與案例展示第二級索引：第二級索引架構(gòu)第二級索引架構(gòu)的說明與案例展示索引分區(qū)：索引分區(qū)架構(gòu)索引分區(qū)架構(gòu)的說明與案例展示索引去重：索引去重策略索引去重策略的說明與案例展示索引分區(qū)：索引分區(qū)策略索引分區(qū)策略的說明與案例展示索引優(yōu)化：常見優(yōu)化方法常見索引優(yōu)化方法的說明與案例展示第20頁索引評估案例案例1：電商平臺商品搜索優(yōu)化電商平臺商品搜索優(yōu)化案例展示案例2：社交應(yīng)用關(guān)系圖譜社交應(yīng)用關(guān)系圖譜優(yōu)化案例展示案例3：金融系統(tǒng)風(fēng)險控制金融系統(tǒng)風(fēng)險控制優(yōu)化案例展示案例4：電商平臺商品推薦系統(tǒng)電商平臺商品推薦系統(tǒng)優(yōu)化案例展示案例5：社交平臺用戶關(guān)系優(yōu)化社交平臺用戶關(guān)系優(yōu)化案例展示案例6：物流平臺訂單數(shù)據(jù)優(yōu)化物流平臺訂單數(shù)據(jù)優(yōu)化案例展示06第六章HBase查詢優(yōu)化綜合方案第21頁引言：端到端優(yōu)化框架優(yōu)化方法論：STAR方法論介紹STAR方法論的詳細說明與案例展示技術(shù)選型矩陣：不同場景下的技術(shù)選型不同場景下的技術(shù)選型矩陣說明與案例展示實施路線圖：優(yōu)化實施路線圖優(yōu)化實施路線圖的說明與案例展示優(yōu)化效果評估：優(yōu)化效果評估方法優(yōu)化效果評估方法的說明與案例展示STAR方法論：現(xiàn)狀-目標(biāo)-行動-結(jié)果STAR方法論的詳細說明與案例展示技術(shù)選型矩陣：不同場景下的技術(shù)選型不同場景下的技術(shù)選型矩陣說明與案例展示第22頁數(shù)據(jù)建模優(yōu)化反范式設(shè)計：反范式設(shè)計優(yōu)勢反范式設(shè)計的優(yōu)勢說明與案例展示時間分區(qū)：時間分區(qū)策略時間分區(qū)策略的說明與案例展示數(shù)據(jù)去重：合理數(shù)據(jù)冗余策略合理數(shù)據(jù)冗余策略的說明與案例展示多表關(guān)聯(lián)：復(fù)雜查詢優(yōu)化復(fù)雜查詢優(yōu)化的說明與案例展示索引設(shè)計：索引設(shè)計原則索引設(shè)計原則的說明與案例展示分區(qū)策略：分區(qū)策略優(yōu)化分區(qū)策略優(yōu)化的說明與案例展示第23頁多技術(shù)組合方案緩存+索引組合：組合方案架構(gòu)緩存+索引組合方案的架構(gòu)說明與案例展示分區(qū)+Compaction組合：組合效果對比分區(qū)+Compaction組合效果對比的說明與案例展示實時計算+索引組合：組合方案架構(gòu)實時計算+索引組合方案的架構(gòu)說明與案例展示數(shù)據(jù)建模：數(shù)據(jù)建模優(yōu)化數(shù)據(jù)建模優(yōu)化的說明與案例展示分區(qū)策略：分區(qū)策略優(yōu)化分區(qū)策略優(yōu)化的說明與案例展示Compaction優(yōu)化：Compaction優(yōu)化技術(shù)Compaction優(yōu)化技術(shù)的說明與案例展示第24頁實施與監(jiān)控監(jiān)控體系：監(jiān)控儀表盤架構(gòu)監(jiān)控儀表盤架構(gòu)的說明與案例展示自動化運維：自動化運維系統(tǒng)自動化運維系統(tǒng)的說明與案例展示持續(xù)優(yōu)化：持續(xù)優(yōu)化方法持續(xù)優(yōu)化方法的說明與案例展示STAR方法論：現(xiàn)狀-目標(biāo)-行動-結(jié)果STAR方法論的詳細說明與案例展示技術(shù)選型矩陣：不同場景下的技術(shù)選型不同場景下的技術(shù)選型矩陣說明與案例展示實施路線圖：優(yōu)化實施路線圖優(yōu)化實施路線圖的說明與案例展示第25頁未來趨勢展望AI驅(qū)動優(yōu)化：AI優(yōu)化架構(gòu)AI優(yōu)化架構(gòu)的說明與案例展示云原生集成：云原生架構(gòu)云原生架構(gòu)的說明與案例展示多模態(tài)數(shù)據(jù)：多模態(tài)數(shù)據(jù)架構(gòu)多模態(tài)數(shù)據(jù)架構(gòu)