先看懂文献1和2

1. 先了解sstable.SSTable: Sorted String Table

[2] [10]

WiscKey:  类似myisam, key value分离, 根据ssd优化,降低io放大.

2. 再了解Compaction

三种 from 太阁技术秀:一起聊聊cassandra

1)SizeTieredCompactionStrategy (STCS):每四个数据块压一块,对于insert多的系统好。

2)LeveledCompactionStrategy(LCS):对于update多的系统好 .When to Use Leveled Compaction

3)DataTieredCompactionStrategy (DTCS):根据时间进行compaction

3. Bloomfilter 布隆过滤器

大数据下的判断逻辑,类似hashSet, 但是 1. 不保存原value,节省空间; 2.多个hash算法共同使用 . 允许少量错误率. 用bit来作为桶[11],

[12]文献中含有 推导公式 . 利用于缓存穿透. [ 不存在的有业务含义 ] 还有一种做法是增加一个标记位, 不用 null 表征.

a、Bloom filter: 就是个带随即概率的bitmap,可以快速的告诉你,某一个小的有序结构里有没有指定的那个数据的。于是就可以不用二分查找,而只需简单的计算几次就能知道数据是否在某个小集合里啦。效率得到了提升,但付出的是空间代价。

即使 布隆过滤器告知有,但是查了没有也没有关系,继续到磁盘上查找. 允许少量的判断出错.

4. memtable

LevelDb的Memtable类只是一个接口类,真正的操作是通过背后的SkipList来做的,包括插入操作和读取操作等,所以Memtable的核心数据结构是一个SkipList [2]

读数据时分别读Memtable和SStable的数据合并后返回。

     如果更新的key不在memtable怎么办?

        而作为称职的存储工具,常见的调用接口无非是新增KV,删除KV,读取KV,更新Key对应的Value值这么几种操作。LevelDb的接口没有直接支持更新操作的接口,如果需要更新某个Key的Value,你可以选择直接生猛地插入新的KV,保持Key相同,这样系统内的key对应的value就会被更新;或者你可以先删除旧的KV, 之后再插入新的KV,这样比较委婉地完成KV的更新操作。[2]

由于读算法,这种更新无所谓.

       查询一个不存在的key的耗时?

总的读取原则是这样的:首先从属于level 0的文件中查找,如果找到则返回对应的value值,如果没有找到那么到level 1中的文件中去找,如此循环往复,直到在某层SSTable文件中找到这个key对应的value为止(或者查到最高level,查找失败,说明整个系统中不存在这个Key)。[2]

4. 理解lsm-tree[1]

仅仅SSTable数据结构本身仍然无法support高效的range query和random r/w的场景,还需要一整套的机制来完成从memory sort, flush to disk, compaction以及快速读取……这样的一个完成的机制和架构称为,"The Log-Structured Merge-Tree" (LSM Tree) . 名字很形象, 首先是基于log的, 不断产生SSTable结构的log文件, 并且是需要不断merge以提高效率的.

另一篇lsm,对比阅读.WiscKey: Separating Keys from Values in SSD-Conscious Storage [读后整理]

目前的KV存储引擎中,对写性能要求比较高的大多数都采用了LSM,典型的有BigTable/LevelDB-->RocksDB[5,对比调研]/Cassandra/HBase//PNUTS/Riak。[3]

下图很好的描绘了LSM Tree的结构和大部分操作:

4. lsm 和 innodb的区别?

innodb的更新是先读页再更新, lsm是直接插入代替更新.

5. 数据分布扩展性问题

一致性hash [其实是 range 分区 + 将key hash + 虚拟节点的另外一种形式] . 本质上还是 range partition 分区.

从 "最初的直接hash到节点" 演进到  "一次hash+一次索引"

和dht区别 [13]

6. 一致性问题

Cassandra 架构简述 有用的翻译 http://www.cnblogs.com/hxdong/category/489178.html gossip 算法实现[14] [15]

Internode communications (gossip) gossip的其他应用,P2P大规模直播与GOSSIP协议

snitch. (告密者) 可以知道集群中的每个节点所属数据中心和机架. 方便cassandra来进行副本存放选择

Snitches按实现分为三种:

(1)SimpleSnitch:这种策略不能识别数据中心和机架信息,适合在单数据中心使用;

(2)NetworkTopologySnitch:这种策略提供了网络拓扑结构,以便更高效地消息路由;

(3)DynamicEndpointSnitch:这种策略可以记录节点之间通信时间间隔,记录节点之间通信速度,从而达到动态选择最合适节点的目的。
SimpleSnitch比较简单就不用介绍了,此类只是一个默认实现。下面主要介绍NetworkTopologySnitch和DynamicEndpointSnitch两种策略。

Repairing nodes  有三种方案:

read repair,

hinted handoff,

anti-entropy repair

Merkle Tree及其应用 .快速检测数据变动的hash值数. 而不是之前的raid6. 还能检测.

datastax 用来检测data inconsistency 并完成anti-entropy repair达到最终一致性

W + R > N 见太阁技术秀:一起聊聊cassandra  另[11] 时间戳问题.

6. 为什么cassendra性能好.

6. 进阶 再看复杂的sstable格式详解 [7], sstable详细接口[8]

参考文献

先看[1] [2]就够了

[1] 详解SSTable结构和LSMTree索引

[2] leveldb 完全阐释了lsm 基于sstable实现快速的思想LevelDB设计与实现

[3] WiscKey: Separating Keys from Values in SSD-Conscious Storage [读后整理] 根据ssd优化的sstable lsm

[4] Original Paper on LSM: The Log-Structured Merge-Tree (LSM-Tree)

[5] 理解了什么是lsm后再看 对LevelDB的“升级版”存储引擎RocksDB的调研成果

[6] tidb和rocketDB关系 高性能Key/Value存储引擎levelDB, rocksDB, TiDB,InnoDB

[7] sstable格式详解[6]

[8] sstable详细接口

[9] 太阁技术秀:一起聊聊cassandra

[10] sstable的实现 网易视频云:HBase – 存储文件HFile结构解析 解析

[11] 分布式数据库的取舍——Cassandra的选择及其后果 https://yangzhe1991.org/blog/2015/10/%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%9A%84%E5%8F%96%E8%88%8D-cassandra%E7%9A%84%E9%80%89%E6%8B%A9%E5%8F%8A%E5%85%B6%E5%90%8E%E6%9E%9C/

[11] 那些优雅的数据结构(1) : BloomFilter——大规模数据处理利器

[12] 含数据公式,Bloom Filter概念和原理 http://blog.csdn.net/jiaomeng/article/details/1495500

[13] Gossip、DHT和传说中的W+R>N 内含SWIM协议

[14] https://github.com/apache/incubator-gossip

[15] serf是出自Hashicorp的开源项目, 实现了去中心化的gossip(八卦)协议 内含SWIM协议

sstable, bigtable,leveldb,cassandra,hbase的lsm基础的更多相关文章

  1. NoSQL: Cassandra, HBase, RocksDB

    转自: http://www.linkedin.com/pulse/nosql-cassandra-hbase-rocksdb-siddharth-anand I've had the pleasur ...

  2. HBase运维基础--元数据逆向修复原理

    背景 鉴于上次一篇文章——“云HBase小组成功抢救某公司自建HBase集群,挽救30+T数据”的读者反馈,对HBase的逆向工程比较感兴趣,并咨询如何使用相应工具进行运维等等.总的来说,就是想更深层 ...

  3. 【Hbase一】基础

    此笔记仅用于作者记录复习使用,如有错误地方欢迎留言指正,作者感激不尽,如有转载请指明出处 Hbase基础 Hbase基础 Hbase定义 行存储 v s 列存储 Hbase数据模型 Hbase物理模型 ...

  4. Hbase客户端API基础小结笔记(未完)

    客户端API:基础 HBase的主要客户端接口是由org.apache.hadoop.hbase.client包中的HTable类提供的,通过这个类,用户可以完成向HBase存储和检索数据,以及删除无 ...

  5. HBase学习笔记-基础(一)

    HBase版本:0.97 1.Get Gets实在Scan的基础上实现的. 2.联合查询(Join) HBase是否支持联合是一个网上常问问题.简单来说 : 不支持.至少不像传统RDBMS那样支持. ...

  6. Cassandra HBase和MongoDb性能比较

    详见: http://blog.yemou.net/article/query/info/tytfjhfascvhzxcytp68这是一篇基于亚马逊云平台上对三个主流的NoSQL数据库性能比较,在读写 ...

  7. HBase总结 LSM理解

    转载的文章,觉得写的比较好 讲LSM树之前,需要提下三种基本的存储引擎,这样才能清楚LSM树的由来: 哈希存储引擎  是哈希表的持久化实现,支持增.删.改以及随机读取操作,但不支持顺序扫描,对应的存储 ...

  8. <HBase><读写><LSM>

    Overview HBase中的一个big table,首先会按行划分成一些region(这些region之间是有序的,由startkey保证),每个region分配到不同的节点进行存储.因此,reg ...

  9. WiscKey: Separating Keys from Values in SSD-Conscious Storage [读后整理]

    WiscKey: Separating Keys from Values in SSD-Conscious Storage WiscKey是一个基于LSM的KV存储引擎,特点是:针对SSD的顺序和随机 ...

随机推荐

  1. Lightoj1014【基础题】

    题意: 有C个人,安排了P个吃的,每个人会吃Q个吃的,最后留下L个吃的:求所有可能的Q,从小到大输出,要保证Q>L; 思路: 其实就是求出P-L的所有数的约数,然后这个约数>L的话就满足: ...

  2. su和sudo命令的用法

    为了安全起见,尽量不要用root用户去做所有事情,因为一旦执行了错误的命令,可能会直接导致系统崩溃. 一.su命令 su 命令可以解决切换用户身份的需求,使得当前用户在不退出登录的情况下,切换到其他用 ...

  3. 全球首款iOS模拟器出炉!在违法的边缘疯狂试探

    对于许多智能手机用户,特别是手游玩家来说,在手机屏幕的方寸之间进行操作显然并非特别方便,而且在多年之前,由于手机配置不足,也导致了用PC来玩手游的需求不断涌现.彼时,BlueStacks及夜神等一众A ...

  4. iOS开发 - 多线程实现方案之NSOperation篇

    NSOperation简介 1.实现多线程编程步骤: 配合使用NSOperation和NSOperationQueue实现多线程编程,我们不用考虑线程的生命周期.同步.加锁等问题,如下: 先将需要执行 ...

  5. Hexo - CNAME文件在每次部署后就没了

    问题 一般我们会将Hexo博客搭建到Github上,如果在Github上为其配置一个自定义的域名时,会自动在项目仓库根目录下新添加一个CNAME文件.但是这里有个问题,如果将Hexo博客重新部署一遍后 ...

  6. java数据结构----队列,优先级队列

    1.队列:和栈中的情况不同,队列中的数据项不总是从数组下标0开始,移除一个数据项后,队头指针会指向下标较高的数据项,其特点:先入先出 2.图解 3.队列的实现代码: 3.1.Queue.java pa ...

  7. NOI2012 D2T1扩展欧几里得

    #include <bits/stdc++.h> using namespace std; #define ll long long ll extgcd(ll a,ll b,ll & ...

  8. flask 学习app代码备份

    #!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- from flask import Flask, url_for from flask import request ...

  9. SecureCRT无法连接虚拟机Linux—虚拟网卡(NAT方式)IP(169.254.xx.xx)无效问题

    搞了一晚上,终于解决了http://blog.csdn.net/zengxianyang/article/details/50394809

  10. CPU占用分析

    用TOP命令很容易定位到时谁占用CPU最高 多线程的进程,我们要知道实际上占用cpu的最小单位是线程,所以肯定是众线程中的某一个或几个占用CPU过高导致的.top -H -p pid命令查看进程内各个 ...