Cassandra学习笔记之机架感应策略的详细介绍
Snitches概述
Cassandra提供了Snitches功能,可以知道集群中的每个节点所属数据中心和机架。所有机架感应策略都实现了相同的接口IEndpointSnitch。先来看看Snitches的类图:
IEndpointSnitch接口中提供了比较实用的方法:
//通过ip地址获取机架 public String getRack(InetAddress endpoint); //通过ip地址获取数据中心 public String getDatacenter(InetAddress endpoint); //按节点距离排序 public List<InetAddress> getSortedListByProximity(InetAddress address, Collection<InetAddress> unsortedAddress); //比较节点与指定节点远近 public int compareEndpoints(InetAddress target, InetAddress a1, InetAddress a2); //开如gossip协议 public void gossiperStarting();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。
NetworkTopologySnitch
此策略提供了网络拓扑结构,因此可以知道节点之间的远近关系,该抽象类实现了compareEndpoints方法,代码如下:
public int compareEndpoints(InetAddress address, InetAddress a1, InetAddress a2) { if (address.equals(a1) && !address.equals(a2)) return -1; if (address.equals(a2) && !address.equals(a1)) return 1; String addressDatacenter = getDatacenter(address); String a1Datacenter = getDatacenter(a1); String a2Datacenter = getDatacenter(a2); if (addressDatacenter.equals(a1Datacenter) && !addressDatacenter.equals(a2Datacenter)) return -1; if (addressDatacenter.equals(a2Datacenter) && !addressDatacenter.equals(a1Datacenter)) return 1; String addressRack = getRack(address); String a1Rack = getRack(a1); String a2Rack = getRack(a2); if (addressRack.equals(a1Rack) && !addressRack.equals(a2Rack)) return -1; if (addressRack.equals(a2Rack) && !addressRack.equals(a1Rack)) return 1; return 0; }1、先比较ip地址,如果其中一个节点的ip地址与给定节点相同,另一个不相同,则返回;
2、到这里表示3个节点ip均不相同,与1一样,比较数据中心,然后比较机架;
3、到这里表示同数据中心,同机架,返回0.
这里用到了两个方法:getDatacenter和getRack,不同的子类实现不同。AbstractNetworkTopologySnitch有四个子类实现:
PropertyFileSnitch
使用属性文件配置拓扑结构,该文件位于conf/cassandra-topology.properties中,配置类似
# Data Center One 175.56.12.105=DC1:RAC1 175.50.13.200=DC1:RAC1 175.54.35.197=DC1:RAC1该文件记录数据中心和机架的位置,数据中心名称可以随意定义,集群中的所有节点都应该有相同的配置。获取数据中心和机架直接读取配置文件即可:
public String getDatacenter(InetAddress endpoint) { String[] info = getEndpointInfo(endpoint); assert info != null : "No location defined for endpoint " + endpoint; return info[0]; } public String getRack(InetAddress endpoint) { String[] info = getEndpointInfo(endpoint); assert info != null : "No location defined for endpoint " + endpoint; return info[1]; }
GossipingPropertyFileSnitch
通过属性文件(conf/cassandra-rackdc.properties)定义当前节点的数据中心和机架,并使用Gossip协议传播到其他节点,当cassandra-topology.properties文件存在的时候,cassandra-rackdc.properties只是做为一个备用。配置类似:
dc =DC1 rack =RAC1
该策略便于快速传播一个节点的变化,一般和PropertyFileSnitch配合使用。其获取数据中心的代码如下:
public String getDatacenter(InetAddress endpoint) { if (endpoint.equals(FBUtilities.getBroadcastAddress())) return myDC; EndpointState epState = Gossiper.instance.getEndpointStateForEndpoint(endpoint); if (epState == null || epState.getApplicationState(ApplicationState.DC) == null) { if (psnitch == null) { if (savedEndpoints == null) savedEndpoints = SystemKeyspace.loadDcRackInfo(); if (savedEndpoints.containsKey(endpoint)) return savedEndpoints.get(endpoint).get("data_center"); return DEFAULT_DC; } else return psnitch.getDatacenter(endpoint); } return epState.getApplicationState(ApplicationState.DC).value; }1、如果是本机,直接返回本地配置文件中的数据中心;
2、不是本机的情况:如果接收到了Gossip消息,直接返回Gossip消息中的数据中心;否则返回本机conf/cassandra-topology.properties文件中的数据中心;
机架的获取与数据中心获取类似。
RackInferringSnitch
其实现与PropertyFileSnitch类似,根据ip地址确定数据中心和机架,如图所示:
第二个8位决定数据中心,第三个8位决定机架。
Ec2Snitch
主要使用在单区域数据中心,使用私有ip地址的情况。
DynamicEndpointSnitch
该策略通过监控两个节点的通信时间,来决定最佳选择方案,该策略是默认使用的,也是Cassandra推荐的。该策略和失败检测密切相关,Cassandra失败检测原理基于Hayashibara的一篇论文(http://ddg.jaist.ac.jp/pub/HDY+04.pdf).
参考资料:
http://www.datastax.com/documentation/cassandra/2.0/cassandra/architecture/architectureSnitchesAbout_c.html
源码下载地址git://git.apache.org/cassandra.git
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