1.HBase的基本介绍
a.Hbase是建立在hdfs之上的一个数据库,
b.不支持join等SQL复杂操作
c.支持的数据类型:byte[],
d.依靠横向扩展,一个表可以有上十亿行,上百万列。
e.面向列(族)的存储和权限控制
f.对于为空(null)的列,并不占用存储空间,是一个稀疏表。
2.HBASE的适用场景
海量数据、精确查询、快速返回
海量数据:指的是数据量的背景
精确查询:业务场景
快速返回:是业务对时效性的要求
3.Hbase和HDFS之间的关系
HDFS:
海量数据存储,适合一次性扫描大量数据。
适合一次写入多次读取
不适合频繁更新的数据
HBase:
适用一次扫描少量数据。
适合多次写入多次读取
支持数据更新
支持删除数据
4.Hbase与RDBMS的关系
RDBM:
支持SQL查询
支持事务
支持Join
HBASE:
不支持SQL查询
不支持事务
不支持Join
5. Hbase详细架构
Client:
访问数据的入口,包含访问hbase的API接口,维护着一些cache来加快对hbase的访问
Zookeeper:
1.zookeeper的选举机制保证任何时候,集群中只有一个master
2.实时监控Region Server的状态,将Region server的上线和下线信息实时通知给Master
3.存储Hbase的schema
4 存贮所有Region的寻址入口
Master:
1.为Region server分配region
2.负责region server的负载均衡
3.发现失效的region server并重新分配其上的region
4.处理schema(元数据)更新请求
说明:Hmaster短时间下线,hbase集群依然可用,长时间不行。
Region server:
1.Region server维护Master分配给它的region,处理对这些region的IO请求
2.Region server负责切分在运行过程中变得过大的region
6. Row Key
最大长度是 64KB,完全可以自行设计。Hbase会对表中的数据按照rowkey排序(字典序)
7.列族Column Family
列族是表的schema的一部分,而列不是。(schema包含表名和列族)
每个列都所属于某一个列族。一个列族可以包含多个列。一个列族与列的关系是一对多。
8.时间戳
标记一个数据的不同版本,时间戳可以由hbase(在数据写入时自动 )赋值,hbase支持工程师自己定义时间戳。每个 cell中,不同版本的数据按照时间倒序排序
9.hbase本身提供数据回收机制
1.保存数据的最后n个版本
2.保存最近一段时间内的版本
10. Cell
存储数据的最小单位,由{row key, column( = + ), version} 唯一确定的单,确定一个精确的数据
11.VersionNum
数据的版本号,默认值为系统时间戳。
12. hbase物理存储
1.一个regionserver内部可以有多个region,这多个region可能来自多个表或一个表。一个region只能属于一个 regionserver.
2.一个regionserver只有一个HLog
3.一个region里面可以有多个store
4.一个store里面只有一个memstore
13.region的切分
region按大小分割的(默认10G)。每个表一开始只有一个region,随着数据的增加,一个region逐渐变大,达到 10G,进行分裂,等分成两个region.
14. Memstore与storefile
一个region由多个store组成,每个store包含一个列族的所有数据 Store包括位于内存的memstore和位于硬盘的 storefile
客户端检索数据时,先在memstore找,找不到再找storefile
15.HLog(WAL log)
每个Region Server维护一个Hlog,而不是每个Region一个.
Hlog的切分机制
1.当数据写入hlog以后,hbase发生异常。关闭当前的hlog文件
2.当日志的大小达到HDFS数据块的0.95倍的时候,关闭当前日志,生成新的日志
3.每隔一小时生成一个新的日志文件
16.读请求过程
meta表是hbase系统自带的一个表。里面存储了hbase用户表的元信息。
元信息为meta表内记录一行数据是用户表一个region的start key 到endkey的范围。
meta表存储在regionserver里。 具体存储在哪个regionserver里?zookeeper知道。
过程:
1.客户端到zookeeper询问meta表在哪
2.客户端到meta所在的节点(regionserver)读取meta表的数据
3.客户端找到region 获取region和regionserver的对应关系,直接到regionserver读取region数据
17.HBase的特征:
1、 海量存储
Hbase适合存储PB级别的海量数据,在几十到百毫秒内返回数据。
2、列式存储
这里的列式存储其实说的是列族存储,列族理论上可以很多,但实际上建议不要超过6个
3、 极易扩展
处理能力(RegionServer)的扩展,个是基于存储的扩展(HDFS)
hbase在最初设计的时候就考虑了扩展性。
4、高并发
这里说的高并发,主要是在并发的情况下,Hbase的单个IO延迟下降并不多
5、稀疏
在列数据为空的情况下,是不会占用存储空间的。