HBase是什么?
HBase是建立在Hadoop文件系统之上的分布式面向列的数据库。它是一个开源项目，是横向扩展的。
HBase是一个数据模型，类似于谷歌的大表设计，可以提供快速随机访问海量结构化数据。它利用了Hadoop的文件系统（HDFS）提供的容错能力。
它是Hadoop的生态系统，提供对数据的随机实时读/写访问，是Hadoop文件系统的一部分。
人们可以直接或通过HBase的存储HDFS数据。使用HBase在HDFS读取消费/随机访问数据。 HBase在Hadoop的文件系统之上，并提供了读写访问。
HBase 和 HDFS
HDFS | HBase |
HDFS是适于存储大容量文件的分布式文件系统。 | HBase是建立在HDFS之上的数据库。 |
HDFS不支持快速单独记录查找。 | HBase提供在较大的表快速查找 |
它提供了高延迟批量处理;没有批处理概念。 | 它提供了数十亿条记录低延迟访问单个行记录（随机存取）。 |
它提供的数据只能顺序访问。 | HBase内部使用哈希表和提供随机接入，并且其存储索引，可将在HDFS文件中的数据进行快速查找。 |
HBase的存储机制
HBase是一个面向列的数据库，在表中它由行排序。表模式定义只能列族，也就是键值对。一个表有多个列族以及每一个列族可以有任意数量的列。后续列的值连续地存储在磁盘上。表中的每个单元格值都具有时间戳。总之，在一个HBase：
- 表是行的集合。
- 行是列族的集合。
- 列族是列的集合。
- 列是键值对的集合。
下面给出的表中是HBase模式的一个例子。
Rowide | Column Family | Column Family | Column Family | Column Family | ||||||||
| col1 | col2 | col3 | col1 | col2 | col3 | col1 | col2 | col3 | col1 | col2 | col3 |
1 | | | | | | | | | | | | |
2 | | | | | | | | | | | | |
3 | | | | | | | | | | | | |
面向列和面向行
面向列的数据库是存储数据表作为数据列的部分，而不是作为行数据。总之它们拥有列族。
行式数据库 | 列式数据库 |
它适用于联机事务处理（OLTP）。 | 它适用于在线分析处理（OLAP）。 |
这样的数据库被设计为小数目的行和列。 | 面向列的数据库设计的巨大表。 |
下图显示了列族在面向列的数据库：
HBase 和 RDBMS
HBase | RDBMS |
HBase无模式，它不具有固定列模式的概念;仅定义列族。 | RDBMS有它的模式，描述表的整体结构的约束。 |
它专门创建为宽表。 HBase是横向扩展。 | 这些都是细而专为小表。很难形成规模。 |
没有任何事务存在于HBase。 | RDBMS是事务性的。 |
它反规范化的数据。 | 它具有规范化的数据。 |
它用于半结构以及结构化数据是非常好的。 | 用于结构化数据非常好。 |
Base的特点
- HBase线性可扩展。
- 它具有自动故障支持。
- 它提供了一致的读取和写入。
- 它集成了Hadoop，作为源和目的地。
- 客户端方便的Java API。
- 它提供了跨集群数据复制。
在哪里可以使用HBase？
- Apache HBase曾经是随机，实时的读/写访问大数据。
- 它承载在集群普通硬件的顶端是非常大的表。
- Apache HBase是此前谷歌Bigtable模拟非关系型数据库。 Bigtable对谷歌文件系统操作，同样类似Apache HBase工作在Hadoop HDFS的顶部。
HBase的应用
- 它是用来当有需要写重的应用程序。
- HBase使用于当我们需要提供快速随机访问的数据。
- 很多公司，如Facebook，Twitter，雅虎，和Adobe内部都在使用HBase。
在HBase中，表被分割成区域，并由区域服务器提供服务。区域被列族垂直分为“Stores”。Stores被保存在HDFS文件。下面显示的是HBase的结构。
注意：术语“store”是用于区域来解释存储结构。
HBase有三个主要组成部分：客户端库，主服务器和区域服务器。区域服务器可以按要求添加或删除。
主服务器
主服务器是 -
- 分配区域给区域服务器并在Apache ZooKeeper的帮助下完成这个任务。
- 处理跨区域的服务器区域的负载均衡。它卸载繁忙的服务器和转移区域较少占用的服务器。
- 通过判定负载均衡以维护集群的状态。
- 负责模式变化和其他元数据操作，如创建表和列。
区域
区域只不过是表被拆分，并分布在区域服务器。
区域服务器
区域服务器拥有区域如下 -
- 与客户端进行通信并处理数据相关的操作。
- 句柄读写的所有地区的请求。
- 由以下的区域大小的阈值决定的区域的大小。
需要深入探讨区域服务器：包含区域和存储，如下图所示：
存储包含内存存储和HFiles。memstore就像一个高速缓存。在这里开始进入了HBase存储。数据被传送并保存在Hfiles作为块并且memstore刷新。
Zookeeper
- Zookeeper管理是一个开源项目，提供服务，如维护配置信息，命名，提供分布式同步等
- Zookeeper代表不同区域的服务器短暂节点。主服务器使用这些节点来发现可用的服务器。
- 除了可用性，该节点也用于追踪服务器故障或网络分区。
- 客户端通过与zookeeper区域服务器进行通信。
- 在模拟和独立模式，HBase由zookeeper来管理。
