HBase的功能非常强大,下面是我对于HBase的一些理解,欢迎指点。

HBase是Apache Hadoop的数据库,能够对大型数据提供随机、实时的读写访问。HBase的目标是存储并处理大型的数据。HBase是一个开源的,分布式的,多版本的,面向列的存储模型。它存储的是松散型数据。

Region

1. Table随着记录增多不断变大,会自动分裂成多份Splits,成为Regions
2. 一个region由[startkey,endkey)表示
3. 不同region会被Master分配给相应的RegionServer进行管理

HBase三层结构 hbase三层结构的名称和作用_数据

两张特殊表:-ROOT- & .META.

对于HBase中table的读取,采用三级寻址

HBase三层结构 hbase三层结构的名称和作用_存储_02

.META.   记录用户表的Region信息,同时,.META.也可以有多个region
-ROOT-  记录.META.表的Region信息,但是,-ROOT-只有一个region
Zookeeper中记录了-ROOT-表的location
客户端访问数据的流程:
Client -> Zookeeper -> -ROOT- -> .META. -> 用户数据表
多次网络操作,不过client端有cache缓存

HBase 系统架构

组成部件说明

Client
使用HBase RPC机制与HMaster和HRegionServer进行通信
Client与HMaster进行通信进行管理类操作
Client与HRegionServer进行数据读写类操作

Zookeeper
Zookeeper Quorum存储-ROOT-表地址、HMaster地址
HRegionServer把自己以Ephedral方式注册到Zookeeper中,HMaster随时感知各个HRegionServer的健康状况
Zookeeper避免HMaster单点问题

HMaster
HMaster没有单点问题,HBase中可以启动多个HMaster,通过Zookeeper的Master Election机制保证总有一个Master在运行
主要负责Table和Region的管理工作:
1 管理用户对表的增删改查操作
2 管理HRegionServer的负载均衡,调整Region分布
3 Region Split后,负责新Region的分布
4 在HRegionServer停机后,负责失效HRegionServer上Region迁移

HRegionServer
HBase中最核心的模块,主要负责响应用户I/O请求,向HDFS文件系统中读写数据。

HBase三层结构 hbase三层结构的名称和作用_HBase三层结构_03

HRegionServer管理一些列HRegion对象;

每个HRegion对应Table中一个Region,HRegion由多个HStore组成;
每个HStore对应Table中一个Column Family的存储;
Column Family就是一个集中的存储单元,故将具有相同IO特性的Column放在一个Column Family会更高效

HStore:
HBase存储的核心。由MemStore和StoreFile组成。
MemStore是SortedMemory Buffer。用户写入数据的流程:


HBase三层结构 hbase三层结构的名称和作用_数据_04


Client写入 ->存入MemStore,一直到MemStore满 -> Flush成一个StoreFile,直至增长到一定阈值 ->出发Compact合并操作 ->多个StoreFile合并成一个StoreFile,同时进行版本合并和数据删除 ->当StoreFiles Compact后,逐步形成越来越大的StoreFile ->单个StoreFile大小超过一定阈值后,触发Split操作,把当前Region Split成2个Region,Region会下线,新Split出的2个孩子Region会被HMaster分配到相应的HRegionServer上,使得原先1个Region的压力得以分流到2个Region上
由此过程可知,HBase只是增加数据,有所得更新和删除操作,都是在Compact阶段做的,所以,用户写操作只需要进入到内存即可立即返回,从而保证I/O高性能。


下面是HBase的整体架构图:

HBase三层结构 hbase三层结构的名称和作用_hbase_05

这张整体架构图总的来说没有什么问题,很完整的展示了Client往HBase中存储和读取数据的过程,但是有一个细节问题需要注意,就是HLOG是针对于HTable 的,并不是每一个region都有一个hlog,这一点需要注意。