【這是一猿小講的第?66?篇原創(chuàng)分享】

谷歌“三駕馬車”的出現(xiàn)，才真正把我們帶入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，并指明了大數(shù)據(jù)的發(fā)展方向。

GFS 作為其中一駕寶車，解決了大數(shù)據(jù)存儲的難題。它能夠把大量廉價(jià)的普通機(jī)器，聚在一起，充分讓每臺廉價(jià)的機(jī)器發(fā)揮光和熱。其中在《從谷歌 GFS 架構(gòu)設(shè)計(jì)聊開去》中我們針對 GFS 進(jìn)行了管中窺豹，體會到其中一斑，不得不說是人多力量大，團(tuán)結(jié)就是力量的體現(xiàn)。

MapReduce 作為其中一座寶駕出現(xiàn)，主要解決海量數(shù)據(jù)計(jì)算的頭痛難題。在《悟懂MapReduce，不糾結(jié)！》中我們引入一個(gè)接地氣的“農(nóng)村掰玉米”的案例進(jìn)行了 MapReduce 思想的體會，大體意思是說，?Map 就像人手掰一垅玉米（有個(gè)別生玉米+多數(shù)熟玉米），負(fù)責(zé)掰就行；Reduce 就像有專門收生玉米的；有專門收熟玉米的，然后各自進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)。

簡單去講，GFS 解決了分布式文件的存儲，MapReduce 解決了海量數(shù)據(jù)的計(jì)算。

但是天生好奇，心生疑問“實(shí)時(shí)在線應(yīng)用的海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)該如何存儲呢？”那么不得不提及谷歌的第三駕馬車“BigTable”。

背景？

眾所周知，Google 要存儲海量的網(wǎng)頁，而且要能夠存儲一個(gè) URL 的不同時(shí)期的多個(gè)版本的網(wǎng)頁內(nèi)容（因?yàn)榫W(wǎng)頁會不斷的更新，所以爬蟲也要不斷的針對同一個(gè) URL 進(jìn)行爬取）。

上圖是摘自 BigTable 的論文，老圖配新曲，在此處主要用來闡述 BigTable 產(chǎn)生的其中一個(gè)背景，從中我們能夠得出如下公式。

com.cnn.www + contents: + t3 => html網(wǎng)頁內(nèi)容

com.cnn.www + contents: + t5 => html網(wǎng)頁內(nèi)容

com.cnn.www + contents: + t6 => html網(wǎng)頁內(nèi)容

那么 Google 就需要設(shè)計(jì)一款類似以“URL + ?contents + time stamp”為 key，以“html 網(wǎng)頁內(nèi)容”為值的存儲系統(tǒng)，于是就有了 BigTable 這個(gè)鍵值系統(tǒng)的存在。

是啥？

Bigtable is a distributed storage system for managing structured data that is designed to scale to a very large size: petabytes of data across thousands of commodity servers.

官方定義。Bigtable 是一個(gè)分布式的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，它被設(shè)計(jì)用來處理海量數(shù)據(jù)：通常是分布在數(shù)千臺普通服務(wù)器上的 PB 級的數(shù)據(jù)。

說清楚 BigTable 存儲啥樣子？一段話（一簞食）

A Bigtable is a sparse, distributed, persistentmulti-dimensionalsorted map.The map is indexed by a row key, column key, and a timestamp;each value in the map is an uninterpreted array of bytes.

• BigTable 是一個(gè)稀疏的、分布式的、持久化存儲的多維度排序的 Map.（寫過兩天代碼的都不陌生，Map 由 key 和 value 組成）;

• Map 的 key 是行關(guān)鍵字、列關(guān)鍵字以及時(shí)間戳組成；

• Map 的 value 都是一個(gè)未經(jīng)解析的 byte 數(shù)組。

看透徹 BigTable 存儲啥樣子？一張圖（一瓢飲）

• 可以看出 BigTable 用三維（row 行關(guān)鍵字、column 列關(guān)鍵字、time 時(shí)間戳）方式定位數(shù)據(jù)，也就是以“行關(guān)鍵字、列關(guān)鍵字、時(shí)間戳”為 key 來定位數(shù)據(jù)；

• 我們也可以認(rèn)為 BigTable 是屬于 key-Value 的 NOSQL 數(shù)據(jù)庫系列（為你在技術(shù)選型時(shí)再加一備選）。

一段話（一簞食）+ 一張圖（一瓢飲） = BigTable（足矣）。

好了，到這應(yīng)該對 BigTable 懵懵懂，如果感覺蒙圈、迷茫了，建議動動手指分享轉(zhuǎn)發(fā)一下（言外之意：如果沒看懂，就忽略此篇分享，莫要影響心情，因?yàn)橛鋹偟男那檎娴暮苤匾?#xff01;！！）；如果感覺稍微有點(diǎn)意思或者豁然開朗，那就繼續(xù)往下追。

設(shè)計(jì)？

默默跟隨“一猿小講”腳步的應(yīng)該都清楚，GFS 也好、MapReduce 也罷，參與者角色都采取了簡單就是美的大道至簡的思想設(shè)計(jì)，都秉承了“一人掌權(quán)，其他人辦事”的理念，那我們不妨看看 BigTable 背后是不是也是這樣的設(shè)計(jì)呢？

BigTable 主要參與者：鏈接到客戶程序中的庫、一個(gè) Master 服務(wù)器和多個(gè) Tablet 服務(wù)器（這不就是咱們之前說 GFS 的皇上~宰相模式）。

Master服務(wù)器 （皇上）主要負(fù)責(zé)以下工作：

• 為 Tablet 服務(wù)器分配 Tablets；

• 檢測新加入的或者過期失效的 Tablet 服務(wù)器；

• 對 Tablet 服務(wù)器進(jìn)行負(fù)載均衡；

• 對保存在 GFS 上的文件進(jìn)行垃圾收集；

• 對模式的相關(guān)修改操作，例如建立表和列族。

Tablet服務(wù)器 （宰相）主要負(fù)責(zé)以下工作：

• 管理一個(gè) Tablet 的集合（通常每個(gè)服務(wù)器有大約數(shù)十個(gè)至上千個(gè) Tablet）；

• 負(fù)責(zé)處理它所加載的 Tablet 的讀寫操作；

• 負(fù)責(zé)在 Tablets 過大時(shí)，對其進(jìn)行分割。

運(yùn)轉(zhuǎn)？

寫操作。

• Tablet 服務(wù)器首先檢查這個(gè)操作格式是否正確、操作發(fā)起者是否有執(zhí)行這個(gè)操作的權(quán)限；

• 如果校驗(yàn)通過，將寫請求提交到日志 tablet log；

• 然后將數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存中的 memtable；

• 當(dāng) memtable 存到一定規(guī)模會被凍結(jié)，Bigtable 隨之創(chuàng)建一個(gè)新的 memtable，并將凍結(jié)的 memtable 寫入分布式文件系統(tǒng) GFS。

讀操作。

• Tablet 服務(wù)器首先進(jìn)行完整性和權(quán)限檢查；

• 然后將一系列 SSTable 和 memtable 的存儲內(nèi)容組成一個(gè)

  大的視圖，然后從中進(jìn)行讀取。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：讀也好，寫也罷，客戶程序其實(shí)直接和 Tablet 服務(wù)器通信進(jìn)行讀寫操作，所以 Master 服務(wù)器的負(fù)載是很輕的。

技術(shù)棧？

BigTable 使用 Google 的分布式文件系統(tǒng) GFS作為底層數(shù)據(jù)存儲。

BigTable 內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)的文件是 Google SSTable 格式的；（SSTable 是一個(gè)持久化的、排序的、不可更改的 Map 結(jié)構(gòu)，點(diǎn)一首楊坤的“無所謂”送給你，該糾結(jié)時(shí)糾結(jié)，不該糾結(jié)時(shí)莫糾結(jié)，重要的是心情愉悅）。

BigTable 使用 Chubby 提供協(xié)同服務(wù)管理（若懵圈了，就想想 ZooKeeper）。

思考？

畫龍畫虎難畫骨！目前的一切還是浮于表象，有沒有更進(jìn)一步的認(rèn)識呢？那就讓時(shí)間來告訴我們吧！

好了，這篇分享都到這兒吧，希望你們能夠喜歡，如果感覺有點(diǎn)幫助，那就動動手指轉(zhuǎn)發(fā)分享一下吧。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的聊起 BigTable，让你不再胆怯的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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