《基于新信息技术的Hadoop大数据技术》 课件 项目10 HBase集群安装配置

Hadoop大数据技术——HBase分布式数据库湖南软件职业技术大学HBase概述HBase是什么HBase是一个高可靠、高性能、面向列、可伸缩的分布式数据库，利用HBase技术可在廉价的PCServer上搭建大规模结构化存储集群。HBase是GoogleBigTable的开源实现，与Google的BigTable利用GFS作为其文件存储系统类似，HBase则利用Hadoop的HDFS作为其文件存储系统。Google运行MapReduce来处理Bigtable中的海量数据，而HBase则利用Hadoop的MapReduce来处理HBase中的海量数据。GoogleBigtable利用Chubby作为协同服务，而HBase则利用Zookeeper作为协同服务。湖南软件职业技术大学无模式：同一个表的不同行可以有截然不同的列。面向列：HBase是面向列的存储和权限控制，并支持列独立索引。容量巨大：单表可以有百亿行、数百万列。高可靠性：HBase提供了预写日志(WAL)和副本(Replication)机制，防止数据丢失。稀疏性：表可以设计得非常稀疏，值为空的列并不占用存储空间。扩展性：HBase底层文件存储依赖HDFS，它天生具备可扩展性。高性能：底层的LSM（Log-StructuredMergeTree）数据结构和RowKey有序排列等架构上的独特设计，使得HBase具备非常高的写入性能。HBase的特点湖南软件职业技术大学HBase模型及架构HBase逻辑模型湖南软件职业技术大学HBase中的一个表有若干行，每行有很多列，列中的值可以有多个版本，每个版本的值称为一个单元格，每个单元格存储的是该列不同时间的值。HBase表的逻辑模型如图所示。

表HBase

是一种列式存储的分布式数据库，其核心概念是表（Table）。与传统关系型数据库一样，HBase

的表也是由行和列组成，但

HBase

同一列可以存储不同时刻的值，同时多个列可以组成一个列簇（ColumnFamily），这种组织形式主要是出于HBase存取性能的考虑。

行健Rowkey

既是

HBase

表的行键，也是

HBase

表的主键。HBase

表中的记录是按照RowKey的字典顺序进行存储的。在HBase中，为了高效地检索数据，需要设计良好的Rowkey来提高查询性能。因为Rowkey

会被冗余存储，所以长度不宜过长，Rowkey

过长将会占用大量的存储空间同时会降低检索效率。其次

Rowkey

应该尽量均匀分布，避免产生热点问题（大量用户访问集中在一个或极少数节点，从而造成单台节点超出自身承受能力）。另外需要保证Rowkey的唯一性。

列簇HBase表中的每个列都归属于某个列簇，一个列簇中的所有列成员有着相同的前缀。比如，列anchor:和anchor:my.look.ca都是列簇anchor的成员。列簇是表的schema的一部分，必须在使用表之前定义列簇，但列却不是必需的，写数据的时候可以动态加入。一般将经常一起查询的列放在一个列簇中，合理划分列簇将减少查询时加载到缓存的数据，提高查询效率，但也不能有太多的列簇，因为跨列簇访问是非常低效的。

单元格HBase中通过RowKey和Column确定的一个存储单元称为单元格（Cell）。每个单元格都保存着同一份数据的多个版本，不同时间版本的数据按照时间顺序倒序排序，最新时间的数据排在最前面，时间戳是

64

位的整数，可以由客户端在写入数据时赋值，也可以由RegionServer自动赋值。HBase逻辑模型HBase物理模型湖南软件职业技术大学在物理上，表是按列列簇分开存储的。HBase的列是按列簇分组的，HFile是面向列的物理文件，可以存放行的不同列，一个列簇的数据存放在多个HFile中，最重要的是一个列簇的数据会被同一个Region管理，物理上存放在一起。表8-1为列簇contens物理模型,表8-2为列簇anchor物理模型。HBase物理模型湖南软件职业技术大学

HBase表中的所有行都是按照RowKey的字典顺序排列，在行的方向上分割为多个Region。Region是HBase数据管理的基本单位，数据移动、数据的负债均衡以及数据的分裂都是以Region为单位来进行操作。Region的切分方式如图所示。HBase物理模型湖南软件职业技术大学

Region是HBase中分布式存储就和负债均衡的最小单元。不同的Region会分布到不同的RegionServer上，Region的负债均衡如图所示。HBase物理模型湖南软件职业技术大学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由一个或多个Store组成，每个Store保存一个ColumnFamily。每个Store又由一个MemStore和零至多个StoreFile组成。MemStore代表写缓存，StoreFile存储在HDFS之上。Region的组成结构如图