Hbase體系結構理解-創新互聯

1. Hbase的集群架構

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  首先hbase是hadoop的一個組件.而hadoop內部有很多的組件，這些組件幾乎都依賴于hadoop最核心的兩個東西建立起來的,一個是hdfs文件系統，另一個是mapreduce。當然hbase也不例外。

  hbase其實就是一個非關系型的數據庫系統，可以將他和關系型數據庫mysql類比一下，可能會便于

理解。

                                                 （此圖引用于百度百科）

  Hbase有3種搭建方式：本地模式，偽分布模式和集群模式。那么一般情況下，我們便于學習Hbase的各種特性，只需要搭建偽分布模式即可。偽分布模式和集群模式的區別就是，hbase這個系統的所有守護進程全部運行在一個物理節點上和真正的分布在不同的物理節點之上。

  那么不論是偽分布和集群模式。其集群都包含幾個主要的守護進程：HMaster，HRegionserver，zookeeper，以及client。那么我們通過命令行或者JavaApi或其他方式來使用Hbase時，都是通過client向hbase發送命令的。

  簡單理解一下各個守護進程的作用：HMaster并不像hdfs中的Namenode那樣，維護了整個系統的元數據，負責與client交互以實現對分節點的管理控制等全部統籌功能。Hmaster不負責與client有太多的交互，大部分情況下是由zookeeper來與client通信，然后實現對hbase的使用和管理。同時元數據也是由zookeeper來維護的，包括各個regionserver的地址等等。

  下面是一個簡單的總結這兩者各自的分工：

• Zookeeper

  保證任何時候，集群中只有一個running master

  存貯所有Region 的尋址入口

  實時監控Region Server 的狀態，將Region server 的上線和下線信息，實時通知給Master

  存儲Hbase 的schema,包括有哪些table，每個table 有哪些column family

• Master可以啟動多個HMaster，通過Zookeeper的Master Election機制保證總有一個Master運行

  為Region server 分配region

  負責region server 的負載均衡

  發現失效的region server 并重新分配其上的region

2. Hbase的存儲方式和結構

 要講Hbase的存儲方式，我們從兩方面來描述，一個是邏輯存儲方式和物理的存儲方式。（比如mysql中的二維關系表就是關系型數據庫的邏輯存儲結構，而這些表在硬盤上實際的存儲形式便是所謂的物理存儲方式）。

   Hbase的邏輯存儲方式:

     表是稀疏表，所以可以類別mysql的關系表來理解，但是實際上并不是一回事。首先表有行健，列簇，列名，時間簇等幾個概念。一個表定義之初，應該給出其表名，列簇信息。一行中，有多個固定的列簇，每個列簇下在插入數據時可以設置任意的列名。由一個行健，一個列簇+列名可以標定一個表中的單元格，而一個單元格中有由時間戳區分不同版本的值。表中的所有信息實際上都是以二進制形式存儲的。不像關系表中支持那么多的數據類型。所以如果要用各種數據類型，只能由自己在程序中進行維護。

  Hbase的物理存儲方式：

  Hbase的數據其實是由Hmaster進行配置，實際上存在各個Hregionserver中的。一個稀疏表是按行健進行排序和存儲。這些表會按行被拆分為多個region存儲道不同的regionserver中，一個regionserver中可以存儲多region。這些region對應了表中的不同部分的行，而這些行實際也被劃分為不同的文件存儲，劃分方式即是列簇，一個列簇一個文件，所以稱之為面向列的數據庫。那么這些文件實際上是放在hdfs里的，也就是以block的形式存儲在硬盤上的。

  那么表是按rowkey的字典順序來存儲的，簡單來說，就是對于rowkey，從左到右，譯成ascii碼來比大小排序。所以呢由于這個原因，在設計rowkey時，最好不要直接把時間戳這樣的數據直接作為rowkey，因為這樣會導致新產生的數據由于其時間戳都在一個范圍內，導致存儲的時候全部擁擠到某一個regionserver中。一般可以在時間戳前面加上散列值，設計成：（散列值：時間戳）這樣的形式

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