HBase架构

物理架构

HBase采用主从架构形式，主要组成：HMaster，HRegionServer，HRegion，ZooKeeper，DFS Client。

物理架构各部分讲解

HMaster：

1.是HBase集群的主节点，可以配置多个(用于备用HMaster backup)，实现HA
2.【存储元数据】，同时处理元数据的变更
3.负责RegionServer监视，负载均衡(分裂split)和故障迁移(容灾性)
4.借助ZooKeeper，将元数据信息(meta)发送给客户端

HRegionServer：

1.负责管理HBase的实际数据
2.维护HLog
3.刷新缓存至HDFS
4.负责处理HRegion及其切片
5.执行Compact操作【收缩操作】

HRegion：分区。

补充点：
    1.Region是HBase集群分布数据的最小单位
    2.多个同样的Region不可存在于同一个RegionServer下

HLog：WAL日志

Store：存储区

MemStore：相当于缓存区

StoreFile：对HDFS上文件(HFile)的包装,其存储了映射信息【HBase存储位置,DataNode位置…】

HFile：存储于HDFS上的文件，相当于一个block

读取操作：

ZooKeeper与HMaster和备用的HMaster backup之间都具有心跳。

具体过程讲解：

1.客户端通过zookeeper找到HMaster【定期】通过心跳发送过来的表的元数据信息【hbase:meta】。

2.客户端获取元素信息后，就会得知表在哪台或哪几台HRegionServer上，就可直接去读取HRegionServer上的数据。

写入操作：基于内存(MemStore)写

ZooKeeper与HMaster和备用的HMaster backup之间都具有心跳。

具体过程讲解：

客户端进行建表操作后，表会在一台机器上形成一个Region【Region为基本单位】。客户端会通过put操作先让数据进入HLog中去【容灾性：便于恢复】，然后再进入Region中的MemStore中去，就此写入的操作完成。【只需写到内存(MemStore)中就算完成操作了】

后续过程补充：可以进行配置来控制MemStore的溢写条件【一定时间间隔溢出一次(3s左右)或者一定数量溢出一次】。MemStore溢写一次形成一个StoreFile，StoreFile包装了HFile。Hfile借助DFS Client写入HDFS中的DataNode中的block上面。

注意：当一个Region写满后，会进行**<伸缩机制>**，在另一台机器上形成一个Region继续书写。

逻辑架构(数据层面)

HBase表的逻辑结构图：

名词解释：

• Column Family（列族）：HBase中的每个列都归属于某个列族，列族不能改变，一行可有多个列族，一个列族可有任意个列。
• Column（列）：类似于关系型数据库中的列名。一般都是从属于某个列族，跟列族不一样，这些列都可以动态添加。
• RowKey（行键）：行键是HBase记录条目的主键，物理存储时会按照RowKey的字典序排序存储，HBase基于RowKey实现索引。

补充点：行键映射列族，列族映射列