kudu底层存储原理

架构

1个Table包含多个Tablet，其中Tablet的数量是根据hash或者是range进行设置的1个Tablet中包含MetaData信息和多个RowSet信息，其中MetaData信息是block和block在data中的位置。1个RowSet包含一个MemRowSet和多个DiskRowSet，其中MemRowSet用于存储insert数据和update后的数据，写满后会刷新到磁盘中也就是多个DiskRowSet中，默认是1G刷新一次或者是2分钟。DiskRowSet用于老数据的mutation，比如说数据的更新操作，后台定期对DiskRowSet进行合并操作，删除历史数据和没有的数据，减少查询过程中的IO开销。1个DiskRowSet包含1个BloomFilter，1个Ad_hoc Index，多个UndoFile、RedoFile、BaseData、DeltaMem  BloomFile：根据DiskRowSet中key生成一个bloom filter，用于快速模糊的定位某一个key是否在DiskRowSet中Ad_hoc Index：是主键的索引，用于定位key在DiskRowSet中具体哪个偏移位置BaseData：是MemRowSet flush下来的数据，按照列存储，按照主键有序UndoFile：是BaseData之前的数据历史数据RedoFile：是BaseData之后的mutation记录，可以获得较新的数据DeltaMem：用于在内存中存储mutation记录，先写到内存中，然后写满后flush到磁盘，形成deltafile

MemRowSet

实现方式：B+Tree

DiskRowSet

实现方式：二叉平衡树

内部数据组织： DeltaMem和MemRowSet在存在中的组织方式是一致的，都是B+Tree，在磁盘上的存储都是放在CFile文件中的，以下为CFile的文件格式： 

CFile包含Header，Data，Index，Footer四块，其中Data部分起始部分是为空值，仅仅针对为null的column，对应主键没有这个的null值的，bitmap就是以那些值为null的RowId建立起来的位图，这样Data就不用存储这些空值，data部分不同的column类型文件会有不同的编码方式  对于ad_hoc文件使用的prefix，delta fle使用的是plain，bloomfile使用的是plain

Index有两种，posidx index是根据rowId找到Data中的偏移，validx index是根据key的值找到data中的偏移，validx只针对只有一个column为key的情况下，这个时候DiskRowSet是没有Ad_hoc索引的，使用validx来代替。这两个index内部实现了B-Tree，index不一定是联系的，在达到一定长度后就会刷盘

Footer是记录CFile的元数据，包括posidx_index，validx_index两棵树根节点所在位置，数据条目、编码、压缩方式等

DiskRowSet数据在磁盘上分布： 

磁盘上每一个DiskRowSet有若干.metadata和.data文件，metadata文件记录的是DiskRowSet的元信息，主要包括哪些block和block在data中的位置，上图为block和DiskRowSet中各部分的映射关系，在写磁盘时是通过container来写入，每个container可以写很大的一块连续的磁盘空间，用于给某一个CFile写数据，当一个CFile写完后会将container归还给BlockManager，这时container就可以用于下一个CFile写数据了，当BlockManager中没有container可用是会创建一个新的container给新的CFile使用。

对应新建block先看看是否有container可用，若没有，目前默认的是在所在的配置中的data_dir中随机选取一个dir建一个新的metadata和data文件。先写data，block落盘后再写metadata

MVCC

表的主键排序,受益于MVCC（Multi-Version Concurrency Control 多版本并发控制，一旦数据写入到MemRowSet，后续的reader能立马查询到

Compaction

minor compaction： 多个deltafile进行合并。默认是1000个deltafile进行合并一次

major compaction： 

deltafile文件的大小和basedata的文件的比例为0.1的时候，会进行合并操作

转自：https://blog.csdn.net/weixin_39478115/article/details/79267330