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Flume-ng FileChannel原理解析

原创 Java 作者:boylook 时间:2013-09-15 12:39:07 0 删除 编辑



对于Flume来说主要有两个Channel:Memory,File;对于线上环境主要以FileChannel为主,因此这里主要讨论它的实现:

在FileChannel里主要由一个WAL的log和一个内存队列组成:

FileChannel的Queue主要又以下几个部分组成:

private final EventQueueBackingStore backingStore;

private final InflightEventWrapper inflightTakes;

private final InflightEventWrapper inflightPuts;

其中backingStore代表了queue在持久化存在,使用了内存映射文件的方式;每次对queue的读写操作都记录在backingStore的overwritemap(update in place)中,当进行checkpoint的时候合并到elementsBuffer并持久化到磁盘;所有未提交的正在读写数据都分别保存在inflight结构中,当checkpoint时一并进行持久化,为回滚时使用;

在inflight中存储了transactionid->fileid以及transactionid->eventptr的映射,具体存储在backingStore里的则是eventptr(fileid,offset);

Checkpoint file的文件结构如下:

File Header:1029 bytes

Eventptr;

在File header里前8个字节存储了版本号,接下来24个字节是sequeuece no.(类似rdbms的scn),接下来4个字节存储了checkpoint的状态;

作为WAL的Log主要存储了(transactionid,sequenceNo,Event),每次读写都先在log里写入event,对于写操作会拿到eventptr放入queue中;而commit和rollback操作在log中的记录形式是(transactionid,sequenceNo,OP={commit,rollback});

这两个结构主要是体现在FileBackedTransaction中如下:

FileBackedTransaction extends BasicTransactionSemantics

......

LinkedBlockingDeque takeList;

LinkedBlockingDeque putList;

long transactionID;

Log log;

FlumeEventQueue queue: EventQueueBackingStoreFile

其中queue = log.getFlumeEventQueue();

首先看put/take path以及commit:

1. doPut(Event event)->

queue.addWithoutCommit(ptr, transactionID)

log.put(transactionID, event)->

synchronized LogFile.Writer.put(ByteBuffer buffer)

putList.offer(ptr)

2. doTake() ->

FlumeEventPointer ptr = queue.removeHead(transactionID);

takeList.offer(ptr),

log.take(transactionID, ptr); ->

synchronized LogFile.Writer.take(ByteBuffer buffer)

Event event = log.get(ptr);

3. doCommit()->

if(puts > 0) {

log.commitPut(transactionID);

synchronized (queue) {

while(!putList.isEmpty()) {

queue.addTail(putList.removeFirst())

queue.completeTransaction(transactionID);

}

}

else if (takes > 0) {

log.commitTake(transactionID);->

logFileWriter.commit(buffer);

logFileWriter.sync();

queue.completeTransaction(transactionID);

queueRemaining.release(takes);

}

}

从上面的代码可以看出,对于每一个put/take都会记录一条oplog到log里,当commit的时候会对log进行sync到磁盘持久化,同时会把event指针存放到queue上;这里的log就类似于mysql里的binlog(binlog_format=statement),而这里的queue存放的是指向event的指针;

简例:FileChannel如下,对FileChannel put了2个消息,a,b;则在log,queue里的存储状态如下,Log里存储了(transactionid,sequenceNo,Event),queue则存储了eventptr;

Queue:ptr->a,ptr->b

WAL log:(1,1,put a),(1,2,put b),(1,3,commit)

当实例crash时,通过log来恢复queue的状态,类似rdbms一样,replay是很耗时的操作,因此会定期对queue进行checkpoint:

Log在初始化的时候会启动一个调度线程workerExecutor,由调度线程定期(checkpoint interval)调度一个backgroupWorkder来进行非强制性checkpoint;

Log.writeCheckpoint(Boolean force): tryLockExclusive->

synchronized queue.checkpoint->

backingStore.beginCheckpoint();//检查是否checkpoint正在进行;同时进行标记checkpoint开始,并同步MMAP file;

inflightPuts.serializeAndWrite();//

inflightTakes.serializeAndWrite();//将inflightputs/takes序列化并写到相应文件

backingStore.checkpoint();->

setLogWriteOrderID(WriteOrderOracle.next());

writeCheckpointMetaData();

//copy from overwriteMap to elementsBuffer(MMAP)

//标记checkpoint结束,并同步文件

简例:接上例,在a,b提交后,这时进行了一次checkpoint(存储在磁盘上的checkpoint则是2个指针ptr->a,ptr->b),此时scn=4;之后,又完成了一个take transaction ,ptr to a 也同时被删除;如果这时Flume crash,queue从checkpoint中重建,并且取得checkpoint scn=4,则replay这之后的log进行crash recovery;在恢复后,立刻执行一次checkpoint.

queue:ptr->b

WAL log:(1,1,put a),(1,2,put b),(1,3,commit),(2,5,take a),(2,6,commit)

[@more@]

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