HBase:1、HBase 概述

HBaes介绍

HBase的起源

HBase的原型是Google的BigTable论文,受到了该论文思想的启发,目前作为Hadoop的子项目来开发维护,用于支持结构化的数据存储。

官方网站

  • 2006年Google发表BigTable白皮书。

  • 2006年开始开发HBase。

  • 2008年北京成功开奥运会,程序员默默地将HBase弄成了Hadoop的子项目。

  • 2010年HBase成为Apache顶级项目。

  • 现在很多公司二次开发出了很多发行版本,也开始使用了。

HBase的角色

HMaster

功能:

1) 监控RegionServer

2) 处理RegionServer故障转移

3) 处理元数据的变更

4) 处理region的分配或移除

5) 在空闲时间进行数据的负载均衡

6) 通过Zookeeper发布自己的位置给客户端

RegionServer

功能:

1) 负责存储HBase的实际数据

2) 处理分配给它的Region

3) 刷新缓存到HDFS

4) 维护HLog

5) 执行压缩

6) 负责处理Region分片

组件:

1) Write-Ahead logs

HBase的修改记录,当对HBase读写数据的时候,数据不是直接写进磁盘,它会在内存中保留一段时间(时间以及数据量阈值可以设定)。但把数据保存在内存中可能有更高的概率引起数据丢失,为了解决这个问题,数据会先写在一个叫做Write-Ahead logfile的文件中,然后再写入内存中。所以在系统出现故障的时候,数据可以通过这个日志文件重建。

2) HFile

这是在磁盘上保存原始数据的实际的物理文件,是实际的存储文件。

3) Store

HFile存储在Store中,一个Store对应HBase表中的一个列族。

4) MemStore

顾名思义,就是内存存储,位于内存中,用来保存当前的数据操作,所以当数据保存在WAL中之后,RegsionServer会在内存中存储键值对。

5) Region

Hbase表的分片,HBase表会根据RowKey值被切分成不同的region存储在RegionServer中,在一个RegionServer中可以有多个不同的region。

HBase的架构

HBase一种是作为存储的分布式文件系统,另一种是作为数据处理模型的MR框架。因为日常开发人员比较熟练的是结构化的数据进行处理,但是在HDFS直接存储的文件往往不具有结构化,所以催生出了HBase在HDFS上的操作。如果需要查询数据,只需要通过键值便可以成功访问。

架构图如下图所示:

HBase内置有Zookeeper,但一般我们会有其他的Zookeeper集群来监管master和regionserver,Zookeeper通过选举,保证任何时候,集群中只有一个活跃的HMaster,HMaster与HRegionServer 启动时会向ZooKeeper注册,存储所有HRegion的寻址入口,实时监控HRegionserver的上线和下线信息。并实时通知给HMaster,存储HBase的schema和table元数据,默认情况下,HBase 管理ZooKeeper 实例,Zookeeper的引入使得HMaster不再是单点故障。一般情况下会启动两个HMaster,非Active的HMaster会定期的和Active HMaster通信以获取其最新状态,从而保证它是实时更新的,因而如果启动了多个HMaster反而增加了Active HMaster的负担。

一个RegionServer可以包含多个HRegion,每个RegionServer维护一个HLog,和多个HFiles以及其对应的MemStore。RegionServer运行于DataNode上,数量可以与DatNode数量一致,请参考如下架构图:

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