如何解决HBase在数据大量写入时导致RegionServer崩溃问题

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日志报错信息如下：

warn：hdfs.DFSClient:DFSOutputStream ResponseProcessor exception for block blk_xxxx java.net.SocketTimeoutException: 66000 millis timeout while waiting for channel to be ready for read. ch: java.nio.channels.SocketChannel

实际上，这个问题并不是由Replication功能引起的，而由客户端在数据密集写入时超时引起的

============================以下内容来源于网络===================================

正常情况下DFSClient写block数据的过程是：

1. DFSClient端 
   a）DFSOutputStream负责数据的接收和写入，即通过DFSOutputSummer中的write方法（synchronized）获得数据，而sync（主要代码 synchronized(this)）通过FlushBuffer建立packet后，通过enqueuePacket向dataQueue中写入数据。 
   b）DFSOutputStream中的DataStreamer（Daemon线程），负责向DataNode发送数据，每次发送前会检查dataQueue中是否有数据，没有就等待。 
   c）DataStreamer建立pipeline传输数据时，对这个pipeline会起一个ResponseProcessor（Thread）去获得DataNode的反馈ack，并判断是否有错误、进行recoverBlock等 
2. DataNode端 
   a）在每个packet传输过程中，根据建立数据传输的pipleLine，上游依次向下游发送数据，下游依次向上游发送ack。 
   b）pipeline的最后一个节点（numTarget=0），PacketResponder 会一直运行lastDatanodeRun?方法，这个方法会在ack发送完毕(ackQueue.size()=0)后约1/2个dfs.socket.timeout?时刻发送心跳包，沿着pipeline发送给client。 
3. HBase端 
  HBase端通过hlog中的writer向hdfs写数据，每次有数据写入，都会sync。同时，HLog中有个logSyncer，默认配置是每秒钟调用一次sync，不管有没有数据写入。 


这个问题首先是由于超时引起的，我们先分析一下超时前后DFSClient和DataNode上发生了什么。 
1. 问题重现 
    a）客户端ResponseProcessor报69秒socket超时，出错点在PipelineAck.readFields()。出错后直接catch，标记hasError=true，closed=true。这个线程不会停止。 
    b）DataStreamer在轮询中调用processDatanodeError对hasError=true进行处理。此时errorIndex=0（默认值），首先会抛出Recovery for Block的异常. 然后关闭blockstream，重新基于两个节点的pipeline进行recoverBlock。 
    c）在DataNode上，processDatanodeError()关闭blockstream。这将导致pipeline中的packetResponder被interrupted和terminated。 
    d）在DataNode上，processDatanodeError()关闭blockstream，导致BlockReceiver的readNextPacket()中的readToBuf读取不到数据，throw EOFException的异常。这个异常一直向上抛，直到DataXceiver的run中，它将导致DataXceiver中止运行，提示DataNode.dnRegistration Error。 
   e）recoverBlock会正常进行，并先在两个节点上完成（第二个和第三个）。随后Namenode会发现replicas数量不足，向DataNode发起transfer block的命令，这是一个异步的过程。但是在hlog检查时，transfer很有可能未完成，这时会报 pipeline error detected. Found 2 replicas but expecting 3 replicas。并关闭hlog。


以上就是根据日志可以看到的错误过程。 
2. 问题分析 
a)为什么会超时，为什么心跳包没有发？ 
根据以上的分析，ResponseProcessor socket 69秒超时是导致后续一系列异常和hlog关闭的原因。那么为何会发生socket超时？ResponseProcessor应该会在dfs.socket.timeout的1/2时间内收到HeartBeat包。 
经过打印日志，我们发现，DataNode上配置的dfs.socket.timeout为180秒，而HBase调用DFSClient时采用默认配置，即60秒。因此，DFSClient认为超时时间为3×nodes.length+60=69秒，而DataNode端发送心跳包的timeout=1/2×180=90秒！因此，如果在没有数据写入的情况下，DataNode将在90秒后发送心跳包，此时DFSClient已经socketTimeout了，并导致后续的一系列现象。 
b）为什么会在69秒内没有新的packet发送过去呢？ 
我们先分析一下DFSOutputStream写数据和sync的同步关系。DFSOutputStream继承自FSOutputSummer，DFSOutputStream接收数据是通过FSOutputSummer的write方法，这个方法是synchronized。而sync方法的flushBuffer()和enqueuePacket()，也在synchronized(this)代码块中。也就是说，对一个DFSOutputStream线程，如果sync和write同时调用，将发生同步等待。在HBase的场景下，sync发生的频率非常高，sync抢到锁的可能性很大。这样，就很有可能在不断的sync，不断的flushBuffer，但是却没能通过write写入数据（被blocked了）。这就是导致超时时间内一直没有packet发送的原因。 

综上，HBase业务调用的特点和DFSOutputStream的synchronized代码块，很有可能69秒中没有packet写入。但这个时候，不应该socket超时，socket超时是这个问题的根本原因，而socket超时的原因是配置不一致。 


3. 问题解决 

在hdfs端和HBase端，给dfs.socket.timeout设置一个较大的值，比如300000（300秒）【注意两处设置的值要相等】

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