读书笔记-HBase in Action-第三部分应用-(1)OpenTSDB

OpenTSDB是基于HBase的开源监控系统，能够支持上万规模集群监控和上亿数据点採集。

当中TSDB代表Time Series Database，OpenTSDB在时间序列数据的存储和查询上都做了相当多的优化工作。

架构Overview

概念上OpenTSDB由三部分组成：tcollector数据採集、tsd数据服务和HBase数据存储。

数据採集流程

如上图。tcollector后台进程执行在每台被监控的server上，管理数据收集脚本，定期执行，失败时重新启动，确保全部的监控数据发送给OpenTSDB。Tcollector将数据写入到tsd，和HBase解耦保持client的轻量级。Tsd通过类似telnet的协议收集数据。所以少量的tsd实例可以支持大量的tcollector写入进程。 

数据查询流程

图中tsd负责和HBase进行数据交互，给前端提供HTTP查询接口。全部的tsd进程都是无状态的。这样查询模块能做到负载均衡、线性可伸缩和高可用。

HBase Schema设计

OpenTSDB存储的是时间序列metrics，来自于不同的server。数据有不同的种类，每一个点都包括时间戳和測量值。

并且终于来讲，数据对用户可用，OpenTSDB还必须支持在线数据可视化。这些因素都影响着HBase Schema设计。

OpenTSDB包含两张表。tsdb表存储时间序列数据。tsdb-uid表存储ID相应关系。管理数据tags等。

Tsdb-uid表

Tsdb-uid包含id和name两个列族

前两行UID-to-name行的UID用于和tsdb表外键关联；后两行name-to-UID行用于支持tag名称的自己主动补齐（通过扫描rowkey高效实现）。

注意Column qualifier中的metrics代表数据种类，典型的值还包含tag name和tag value。

比方来自ubuntuserver的mysql.bytes_sent数据。当中mysql.bytes_sent为metrics，host为tag name，ubuntu为tag value。OpenTSDB通过metrics、tag name、tag value组合标记同一监控数据。

Tsdb表

Tsdb表的设计重点考虑支持日期范围查找、tag过滤。Tsdb表仅仅有t一个列族。

首先看rowkey设计：一開始是Metric UID。接着是四个字节的部分时间戳。仅仅到小时粒度，能保证同一指标依照时间顺序存储在一起，又能显著降低行数。

最后是全部的tag name和tag value UID，满足查询过滤需求。

接着看column qualifier：首先是时间戳剩余秒部分，后面通过四位掩码做一些额外标记。比方首位标记单元值是整数还是浮点数。