Hbase原理、基本概念、基本架构
来源:http://blog.csdn.net/woshiwanxin102213/article/details/17584043
- 概述
HBase是一个构建在HDFS上的分布式列存储系统;
HBase是基于Google BigTable模型开发的,典型的key/value系统;
HBase是Apache Hadoop生态系统中的重要一员,主要用于海量结构化数据存储;
从逻辑上讲,HBase将数据按照表、行和列进行存储。
与hadoop一样,Hbase目标主要依靠横向扩展,通过不断增加廉价的商用服务器,来增加计算和存储能力。
Hbase表的特点
大:一个表可以有数十亿行,上百万列;
无模式:每行都有一个可排序的主键和任意多的列,列可以根据需要动态的增加,同一张表中不同的行可以有截然不同的列;
面向列:面向列(族)的存储和权限控制,列(族)独立检索;
稀疏:空(null)列并不占用存储空间,表可以设计的非常稀疏;
数据多版本:每个单元中的数据可以有多个版本,默认情况下版本号自动分配,是单元格插入时的时间戳;
数据类型单一:Hbase中的数据都是字符串,没有类型。
- Hbase数据模型
Hbase逻辑视图
注意上图中的英文说明
Hbase基本概念
RowKey:是Byte array,是表中每条记录的“主键”,方便快速查找,Rowkey的设计非常重要。
Column Family:列族,拥有一个名称(string),包含一个或者多个相关列
Column:属于某一个columnfamily,familyName:columnName,每条记录可动态添加
Version Number:类型为Long,默认值是系统时间戳,可由用户自定义
Value(Cell):Byte array
- Hbase物理模型
每个column family存储在HDFS上的一个单独文件中,空值不会被保存。
Key 和 Version number在每个 column family中均有一份;
HBase 为每个值维护了多级索引,即:<key, column family, column name, timestamp>
物理存储:
1、Table中所有行都按照row key的字典序排列;
2、Table在行的方向上分割为多个Region;
3、Region按大小分割的,每个表开始只有一个region,随着数据增多,region不断增大,当增大到一个阀值的时候,region就会等分会两个新的region,之后会有越来越多的region;
4、Region是Hbase中分布式存储和负载均衡的最小单元,不同Region分布到不同RegionServer上。
5、Region虽然是分布式存储的最小单元,但并不是存储的最小单元。Region由一个或者多个Store组成,每个store保存一个columns family;每个Strore又由一个memStore和0至多个StoreFile组成,StoreFile包含HFile;memStore存储在内存中,StoreFile存储在HDFS上。
- HBase架构及基本组件
Hbase基本组件说明:
Client
包含访问HBase的接口,并维护cache来加快对HBase的访问,比如region的位置信息
Master
为Region server分配region
负责Region server的负载均衡
发现失效的Region server并重新分配其上的region
管理用户对table的增删改查操作
Region Server
Regionserver维护region,处理对这些region的IO请求
Regionserver负责切分在运行过程中变得过大的region
Zookeeper作用
通过选举,保证任何时候,集群中只有一个master,Master与RegionServers 启动时会向ZooKeeper注册
存贮所有Region的寻址入口
实时监控Region server的上线和下线信息。并实时通知给Master
存储HBase的schema和table元数据
默认情况下,HBase 管理ZooKeeper 实例,比如, 启动或者停止ZooKeeper
Zookeeper的引入使得Master不再是单点故障
Write-Ahead-Log(WAL)
该机制用于数据的容错和恢复:
每个HRegionServer中都有一个HLog对象,HLog是一个实现Write Ahead Log的类,在每次用户操作写入MemStore的同时,也会写一份数据到HLog文件中(HLog文件格式见后续),HLog文件定期会滚动出新的,并删除旧的文件(已持久化到StoreFile中的数据)。当HRegionServer意外终止后,HMaster会通过Zookeeper感知到,HMaster首先会处理遗留的 HLog文件,将其中不同Region的Log数据进行拆分,分别放到相应region的目录下,然后再将失效的region重新分配,领取 到这些region的HRegionServer在Load Region的过程中,会发现有历史HLog需要处理,因此会Replay HLog中的数据到MemStore中,然后flush到StoreFiles,完成数据恢复
HBase容错性
Master容错:Zookeeper重新选择一个新的Master
无Master过程中,数据读取仍照常进行;
无master过程中,region切分、负载均衡等无法进行;
RegionServer容错:定时向Zookeeper汇报心跳,如果一旦时间内未出现心跳,Master将该RegionServer上的Region重新分配到其他RegionServer上,失效服务器上“预写”日志由主服务器进行分割并派送给新的RegionServer
Zookeeper容错:Zookeeper是一个可靠地服务,一般配置3或5个Zookeeper实例
Region定位流程:
寻找RegionServer
ZooKeeper--> -ROOT-(单Region)--> .META.--> 用户表
-ROOT-
表包含.META.表所在的region列表,该表只会有一个Region;
Zookeeper中记录了-ROOT-表的location。
.META.
表包含所有的用户空间region列表,以及RegionServer的服务器地址。
- Hbase使用场景
storing large amounts of data(100s of TBs)
need high write throughput
need efficient random access(key lookups) within large data sets
need to scale gracefully with data
for structured and semi-structured data
don't need fullRDMS capabilities(cross row/cross table transaction, joins,etc.)
大数据量存储,大数据量高并发操作
需要对数据随机读写操作
读写访问均是非常简单的操作
- Hbase与HDFS对比
两者都具有良好的容错性和扩展性,都可以扩展到成百上千个节点;
HDFS适合批处理场景
不支持数据随机查找
不适合增量数据处理
不支持数据更新
- 参考文档:
1、http://www.alidata.org/archives/1509(存储模型比较详细)
2、http://www.searchtb.com/2011/01/understanding-hbase.html(技术框架以及存储模型)
3、http://wenku.baidu.com/view/b46eadd228ea81c758f578f4.html(读和写的流程比较详细)
Hbase原理、基本概念、基本架构的更多相关文章
- Hbase学习之概念与原理
一.hbase与列式存储 hbase最早起源于谷歌的一篇BigTable的论文,它是由java编写的.开源的一个nosql数据库,同时它也是一个列式存储的.支持分布式(基于hdfs)的数据库.什么是列 ...
- 【转】HBase原理和设计
简介 HBase —— Hadoop Database的简称,Google BigTable的另一种开源实现方式,从问世之初,就为了解决用大量廉价的机器高速存取海量数据.实现数据分布式存储提供可靠的方 ...
- Hbase原理
Hbase原理 概述 HBase是一个构建在HDFS上的分布式列存储系统:HBase是基于Google BigTable模型开发的,典型的key/value系统:HBase是Apache Hadoop ...
- HBase原理和设计
转载 2016年1月10日:http://www.sysdb.cn/index.php/2016/01/10/hbase_principle/ 简介 架构 数据组织 原理 RS定位 region写入 ...
- HBase原理、设计与优化实践
转自:http://www.open-open.com/lib/view/open1449891885004.html 1.HBase 简介 HBase —— Hadoop Database的简称,G ...
- HBase之一:HBase原理和设计
一.简介 HBase —— Hadoop Database的简称,Google BigTable的另一种开源实现方式,从问世之初,就为了解决用大量廉价的机器高速存取海量数据.实现数据分布式存储提供可靠 ...
- HBase笔记:对HBase原理的简单理解
早些时候学习hadoop的技术,我一直对里面两项技术倍感困惑,一个是zookeeper,一个就是Hbase了.现在有机会专职做大数据相关的项目,终于看到了HBase实战的项目,也因此有机会搞懂Hbas ...
- HBase、HDFS和MapReduce架构异同简解
HBase.HDFS和MapReduce架构异同 .. HBase(公司架构模型) HDFS2.0(公司架构模型) MR2.0(公司架构模型) MR1.0(公司架构模型) 中央 HMaster Nam ...
- HBase原理和安装
HBase的基本概念和安装: Hbase简介 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 ...
- 大数据技术之_11_HBase学习_01_HBase 简介+HBase 安装+HBase Shell 操作+HBase 数据结构+HBase 原理
第1章 HBase 简介1.1 什么是 HBase1.2 HBase 特点1.3 HBase 架构1.3 HBase 中的角色1.3.1 HMaster1.3.2 RegionServer1.3.3 ...
随机推荐
- oracle数据库迁移---windows环境下
以前在学校只是听过oracle,但是从来没有接触过.最近公司突然给了我一个任务,让我将某个大型商场的网站迁移到与服务器上面. 当时也觉得,迁移个网站也就是个很简单的事情,将文件复制,拷贝下就可以了撒. ...
- 不知道数据库中表的列类型的前提下,使用JDBC正确的取出数据
概要: 使用jdbc 如果在不知道表结构的情况下,如何读出表信息? 使用ResultSetMetaData; 然后使用getColumnType 获取column 类型 使用getColumnName ...
- Debian 配置apt-get源
1.配置apt-get源 cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.listbak #备份原有配置文件 nano /etc/apt/so ...
- matrix_超时
问题 H: matrix 时间限制: 1 Sec 内存限制: 256 MB提交: 26 解决: 10[提交][状态][讨论版] 题目描述 给定两个长度为n的整数序列l和t,分别作为n×n矩阵F的第 ...
- iOS-UIView 之 layoutMargins & preservesSuperviewLayoutMargins 解惑
这里先看下苹果给出的解释: iOS8.0之后,uiview默认layoutMargins 为(8,8,8,8),也可以自己指定,仅适用于自动布局:当添加子view到父view上时,这样设置好约束 默认 ...
- 【leetcode】Convert Sorted Array to Binary Search Tree (easy)
Given an array where elements are sorted in ascending order, convert it to a height balanced BST. 有序 ...
- 【leetcode】Merge Intervals(hard)
Given a collection of intervals, merge all overlapping intervals. For example,Given [1,3],[2,6],[8,1 ...
- 【python】 urllib.unquote()
来源:http://blog.csdn.net/anhuidelinger/article/details/10096727 urllib.unquote() 字符串被当作url提交时会被自动进行ur ...
- python基础——实例属性和类属性
python基础——实例属性和类属性 由于Python是动态语言,根据类创建的实例可以任意绑定属性. 给实例绑定属性的方法是通过实例变量,或者通过self变量: class Student(objec ...
- nyoj744(位运算)
题目:http://acm.nyist.net/JudgeOnline/problem.php?pid=744 思路:a^b可以得到a~b间任意两个数异或运算的长度的最大值,设为n,答案为:pow(2 ...