2021SC@SDUSC HBase(八)项目代码分析——Region机制（五）之Region负载均衡

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一、概述

在分布式系统中，负载均衡是一个非常重要的功能，HBase中Region是表按行方向切分的一个个数据区域，由RegionServer负责管理，并向外提供数据读写服务。如果一个RegionServer上的Region过多，那么该RegionServer对应的就会承担过多的读写等服务请求，也就有可能在高并发访问的情况下，造成服务器性能下降甚至宕机。如此，RegionServer间Region的动态负载均衡，也就成了HBase实现高性能读写请求访问的一个需要解决的问题。
HBase通过Region的数量实现负载均衡，即通过hbase.master.loadbalancer.class实现自定义负载均衡算法。
HBase系统负载均衡是一个周期性的操作，通过负载均衡来均匀分配Region到各个RegionServer上，通过hbase.balancer.period属性来控制负载均衡的时间间隔，默认是5分钟。触发负载均衡操作是有条件的，但是如果发生以下情况则不会触发负载均衡操作：

• 负载均衡自动操作balance_switch关闭，即：balance_switch false；
• HBase Master节点正在初始化操作；
• HBase集群中正在执行RIT，即Region正在迁移中；
• HBase集群正在处理离线的RegionServer；

二、负载均衡

具体流程如下：

//initialize load balancer
this.balancer.setClusterStatus(getClusterStatus());
this.balancer.setMasterServices(this);
this.balancer.initialize();

HMaster初始化Balancer：把集群的状态穿进去，设置master，然后执行初始化

Map>> assignmentsByTable =
this.assignmentManager.getRegionStates().getAssignmentsByTable();
List plans = new ArrayList();
//Give the balancer the current cluster state.
this.balancer.setClusterStatus(getClusterStatus());for (Map> assignments :assignmentsByTable.values()) {
List partialPlans = this.balancer.balanceCluster(assignments);
if (partialPlans != null) plans.addAll(partialPlans);
}

在HMaster的balance（）方法中调用。针对表来做平衡，返回平衡方案，针对全局，可能不是最优解。可以看到它首先获取了当前的集群的分配情况，这个分配情况是根据表的 Map>，然后遍历这个map的values，调用balancer.balanceCluster(assignments) 来生成一个partialPlans，生成RegionPlan(Region的移动计划) 。
接下来就可以切换到StochasticLoadBalancer当中了

每次负载均衡操作可以分为两步：
1、生成负载均衡计划表
2、Assignment Manager类执行计划表

1、生成负载均衡计划表

首先我们要明确，负载均衡是根据每个Table来的，在如下几种情况下是不会执行负载均衡的：
1、如果master没有被初始化
2、当前已经有负载均衡方法在跑了
3、当前有region处于splitting状态
4、当前集群中有region server出现故障
hbase执行

生成RegionPlan表：

代码包路径：org.apache.hadoop.hbase.master.balancer.StochasticLoadBalancer
生成regionPlan表的方法为：

StochasticLoadBalancer. balanceCluster(Map<ServerName,