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Cassandra学习笔记之机架感应策略的详细介绍

来源：www.45fan.com  2016-09-07 11:38:01

Cassandra学习笔记之机架感应策略的详细介绍

Snitches概述

Cassandra提供了Snitches功能，可以知道集群中的每个节点所属数据中心和机架。所有机架感应策略都实现了相同的接口IEndpointSnitch。先来看看Snitches的类图：

Cassandra学习笔记之机架感应策略的详细介绍

IEndpointSnitch接口中提供了比较实用的方法：

//通过ip地址获取机架
public String getRack(InetAddress endpoint);
//通过ip地址获取数据中心
public String getDatacenter(InetAddress endpoint);
//按节点距离排序
public List<InetAddress> getSortedListByProximity(InetAddress address, Collection<InetAddress> unsortedAddress);
//比较节点与指定节点远近
public int compareEndpoints(InetAddress target, InetAddress a1, InetAddress a2);
//开如gossip协议
public void gossiperStarting();
Snitches按实现分为三种：

（1）SimpleSnitch：这种策略不能识别数据中心和机架信息，适合在单数据中心使用；

（2）NetworkTopologySnitch：这种策略提供了网络拓扑结构，以便更高效地消息路由；

（3）DynamicEndpointSnitch：这种策略可以记录节点之间通信时间间隔，记录节点之间通信速度，从而达到动态选择最合适节点的目的。
SimpleSnitch比较简单就不用介绍了，此类只是一个默认实现。下面主要介绍NetworkTopologySnitch和DynamicEndpointSnitch两种策略。

 

NetworkTopologySnitch

此策略提供了网络拓扑结构，因此可以知道节点之间的远近关系，该抽象类实现了compareEndpoints方法，代码如下：
  public int compareEndpoints(InetAddress address, InetAddress a1, InetAddress a2)
  {
    if (address.equals(a1) && !address.equals(a2))
      return -1;
    if (address.equals(a2) && !address.equals(a1))
      return 1;

    String addressDatacenter = getDatacenter(address);
    String a1Datacenter = getDatacenter(a1);
    String a2Datacenter = getDatacenter(a2);
    if (addressDatacenter.equals(a1Datacenter) && !addressDatacenter.equals(a2Datacenter))
      return -1;
    if (addressDatacenter.equals(a2Datacenter) && !addressDatacenter.equals(a1Datacenter))
      return 1;

    String addressRack = getRack(address);
    String a1Rack = getRack(a1);
    String a2Rack = getRack(a2);
    if (addressRack.equals(a1Rack) && !addressRack.equals(a2Rack))
      return -1;
    if (addressRack.equals(a2Rack) && !addressRack.equals(a1Rack))
      return 1;
    return 0;
  }
1、先比较ip地址，如果其中一个节点的ip地址与给定节点相同，另一个不相同，则返回；
2、到这里表示3个节点ip均不相同，与1一样，比较数据中心，然后比较机架；
3、到这里表示同数据中心，同机架，返回0.
这里用到了两个方法：getDatacenter和getRack，不同的子类实现不同。AbstractNetworkTopologySnitch有四个子类实现：
 

PropertyFileSnitch

使用属性文件配置拓扑结构，该文件位于conf/cassandra-topology.properties中，配置类似
# Data Center One
175.56.12.105=DC1:RAC1
175.50.13.200=DC1:RAC1
175.54.35.197=DC1:RAC1
该文件记录数据中心和机架的位置，数据中心名称可以随意定义，集群中的所有节点都应该有相同的配置。获取数据中心和机架直接读取配置文件即可：
public String getDatacenter(InetAddress endpoint)
{
  String[] info = getEndpointInfo(endpoint);
  assert info != null : "No location defined for endpoint " + endpoint;
  return info[0];
}
public String getRack(InetAddress endpoint)
{
  String[] info = getEndpointInfo(endpoint);
  assert info != null : "No location defined for endpoint " + endpoint;
  return info[1];
}

 

GossipingPropertyFileSnitch

通过属性文件(conf/cassandra-rackdc.properties)定义当前节点的数据中心和机架，并使用Gossip协议传播到其他节点，当cassandra-topology.properties文件存在的时候，cassandra-rackdc.properties只是做为一个备用。配置类似：
dc =DC1
rack =RAC1
该策略便于快速传播一个节点的变化，一般和PropertyFileSnitch配合使用。其获取数据中心的代码如下：
  public String getDatacenter(InetAddress endpoint)
  {
    if (endpoint.equals(FBUtilities.getBroadcastAddress()))
      return myDC;

    EndpointState epState = Gossiper.instance.getEndpointStateForEndpoint(endpoint);
    if (epState == null || epState.getApplicationState(ApplicationState.DC) == null)
    {
      if (psnitch == null)
      {
        if (savedEndpoints == null)
          savedEndpoints = SystemKeyspace.loadDcRackInfo();
        if (savedEndpoints.containsKey(endpoint))
          return savedEndpoints.get(endpoint).get("data_center");
        return DEFAULT_DC;
      }
      else
        return psnitch.getDatacenter(endpoint);
    }
    return epState.getApplicationState(ApplicationState.DC).value;
  }
1、如果是本机，直接返回本地配置文件中的数据中心；
2、不是本机的情况：如果接收到了Gossip消息，直接返回Gossip消息中的数据中心；否则返回本机conf/cassandra-topology.properties文件中的数据中心；
机架的获取与数据中心获取类似。
 

RackInferringSnitch

其实现与PropertyFileSnitch类似，根据ip地址确定数据中心和机架，如图所示：
Cassandra学习笔记之机架感应策略的详细介绍
第二个8位决定数据中心，第三个8位决定机架。
 

Ec2Snitch

主要使用在单区域数据中心，使用私有ip地址的情况。
 

DynamicEndpointSnitch

该策略通过监控两个节点的通信时间，来决定最佳选择方案，该策略是默认使用的，也是Cassandra推荐的。该策略和失败检测密切相关，Cassandra失败检测原理基于Hayashibara的一篇论文(http://ddg.jaist.ac.jp/pub/HDY+04.pdf).
 
 
参考资料：
http://www.datastax.com/documentation/cassandra/2.0/cassandra/architecture/architectureSnitchesAbout_c.html
源码下载地址git://git.apache.org/cassandra.git
 
 
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