1、HBase简介

1.1、HBase定义

HBase是一种分布式、可扩展、支持海量数据存储的NoSQL数据库。

1.2、HBase数据模型

逻辑上,HBase的数据模型同关系型数据库很类似,数据存储在一张表中,有行有列。但从HBase的底层物理存储结构(K-V)来看,HBase更像是一个multi-dimensional map。

1.2.1、HBase逻辑结构

dbeaver hbase指定命名空间 hbase命名空间的结构_大数据

1.2.2、HBase物理存储结构

dbeaver hbase指定命名空间 hbase命名空间的结构_dbeaver hbase指定命名空间_02

1.2.3、数据模型
  • Name Space
    命名空间,类似于关系型数据库的database概念,每个命名空间下有多个表。HBase有两个自带的命名空间,分别是hbase和default,hbase中存放的是HBase内置的表,default表是用户默认使用的命名空间。
  • Table
    类似于关系型数据库的表概念。不同的是,HBase定义表时只需要声明列族即可,不需要声明具体的列。这意味着,往HBase写入数据时,字段可以动态、按需指定。因此,和关系型数据库相比,HBase能够轻松应对字段变更的场景。
  • Row
    HBase表中的每行数据都由一个RowKey和多个Column(列)组成,数据是按照RowKey的字典顺序存储的,并且查询数据时只能根据RowKey进行检索,所以RowKey的设计十分重要。
  • Column
    HBase中的每个列都由Column Family(列族)和Column Qualifier(列限定符)进行限定,例如info:name,info:age。建表时,只需指明列族,而列限定符无需预先定义。
  • Time Stamp
    用于标识数据的不同版本(version),每条数据写入时,系统会自动为其加上该字段,其值为写入HBase的时间。
  • Cell
    由{rowkey, column Family:column Qualifier, time Stamp} 唯一确定的单元。cell中的数据全部是字节码形式存贮。

1.3、HBase基本架构

dbeaver hbase指定命名空间 hbase命名空间的结构_HBase高可用_03


架构角色:

  • Region Server:Region Server为 Region的管理者,其实现类为HRegionServer,主要作用如下:
  • 对于数据的操作:get, put, delete;
  • 对于Region的操作:splitRegion、compactRegion。
  • Master:Master是所有Region Server的管理者,其实现类为HMaster,主要作用如下:
  • 对于表的操作:create, delete, alter
  • 对于RegionServer的操作:分配regions到每个RegionServer,监控每个RegionServer的状态,负载均衡和故障转移。
  • Zookeeper:HBase通过Zookeeper来做master的高可用、RegionServer的监控、元数据的入口以及集群配置的维护等工作。
  • HDFS:HDFS为Hbase提供最终的底层数据存储服务,同时为HBase提供高可用的支持。

2、HBase快速入门

2.1、HBase安装部署

2.1.1、Zookeeper正常部署

首先保证Zookeeper集群的正常部署,并启动之:

[song@hadoop102 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkServer.sh start
[song@hadoop103 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkServer.sh start
[song@hadoop104 zookeeper-3.5.7]$ bin/zkServer.sh start
2.1.2、Hadoop正常部署

Hadoop集群的正常部署并启动

[song@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ sbin/start-dfs.sh
[song@hadoop103 hadoop-3.1.3]$ sbin/start-yarn.sh
2.1.3、HBase的解压

解压Hbase到指定目录:

[song@hadoop102 software]$ tar -zxvf hbase-2.0.5-bin.tar.gz -C /opt/module
[song@hadoop102 software]$ mv /opt/module/hbase-2.0.5 /opt/module/hbase

配置环境变量

[song@hadoop102 ~]$ sudo vim /etc/profile.d/my_env.sh
#添加HBASE_HOME
export HBASE_HOME=/opt/module/hbase
export PATH=$PATH:$HBASE_HOME/bin
2.1.4、HBase的配置文件

修改HBase对应的配置文件。

  1. hbase-env.sh修改内容:
export HBASE_MANAGES_ZK=false
  1. hbase-site.xml修改内容:
<configuration>
    <property>
        <name>hbase.rootdir</name>
        <value>hdfs://hadoop102:8020/hbase</value>
    </property>
    <property>
        <name>hbase.cluster.distributed</name>
        <value>true</value>
    </property>
    <property>
        <name>hbase.zookeeper.quorum</name>
        <value>hadoop102,hadoop103,hadoop104</value>
    </property>
</configuration>
  1. regionservers:
hadoop102
hadoop103
hadoop104
2.1.5 HBase远程发送到其他集群
[song@hadoop102 module]$ xsync hbase/
2.1.6 HBase服务的启动
  1. 单点启动
[song@hadoop102 hbase]$ bin/hbase-daemon.sh start master
[song@hadoop102 hbase]$ bin/hbase-daemon.sh start regionserver

提示:如果集群之间的节点时间不同步,会导致regionserver无法启动,抛出ClockOutOfSyncException异常。
修复提示:
a、同步时间服务
时间同步 b、属性:hbase.master.maxclockskew设置更大的值

<property>
        <name>hbase.master.maxclockskew</name>
        <value>180000</value>
        <description>Time difference of regionserver from master</description>
</property>
  1. 群启
[song@hadoop102 hbase]$ bin/start-hbase.sh

对应的停止服务:

[song@hadoop102 hbase]$ bin/stop-hbase.sh
2.1.7 查看HBase页面

启动成功后,可以通过“host:port”的方式来访问HBase管理页面,例如:http://hadoop102:16010

2.1.8 高可用(可选)

在HBase中HMaster负责监控HRegionServer的生命周期,均衡RegionServer的负载,如果HMaster挂掉了,那么整个HBase集群将陷入不健康的状态,并且此时的工作状态并不会维持太久。所以HBase支持对HMaster的高可用配置。

  1. 关闭HBase集群(如果没有开启则跳过此步)
[song@hadoop102 hbase]$ bin/stop-hbase.sh
  1. 在conf目录下创建backup-masters文件
[song@hadoop102 hbase]$ touch conf/backup-masters
  1. 在backup-masters文件中配置高可用HMaster节点
[song@hadoop102 hbase]$ echo hadoop103 > conf/backup-masters
  1. 将整个conf目录scp到其他节点
[song@hadoop102 hbase]$ scp -r conf/ hadoop103:/opt/module/hbase/
[song@hadoop102 hbase]$ scp -r conf/ hadoop104:/opt/module/hbase/
  1. 打开页面测试查看:http://hadooo102:16010

2.2、HBase Shell操作

2.2.1 基本操作
  1. 进入HBase客户端命令行
[song@hadoop102 hbase]$ bin/hbase shell
  1. 查看帮助命令
hbase(main):001:0> help
2.2.2 namespace的操作
  1. 查看当前Hbase中有哪些namespace
hbase(main):002:0> list_namespace
NAMESPACE                                                                                                                                                                                             
default(创建表时未指定命名空间的话默认在default下)                                                                                                
hbase(系统使用的,用来存放系统相关的元数据信息等,勿随便操作)
  1. 创建namespace
hbase(main):010:0>  create_namespace "test"
hbase(main):010:0> create_namespace "test01", {"author"=>"wyh", "create_time"=>"2020-03-10 08:08:08"}
  1. 查看namespace
hbase(main):010:0>  describe_namespace "test01"
  1. 修改namespace的信息(添加或者修改属性)
hbase(main):010:0> alter_namespace "test01", {METHOD => 'set', 'author' => 'weiyunhui'}

添加或者修改属性:

alter_namespace 'ns1', {METHOD => 'set', 'PROPERTY_NAME' => 'PROPERTY_VALUE'}

删除属性:

alter_namespace 'ns1', {METHOD => 'unset', NAME => ' PROPERTY_NAME '}
  1. 删除namespace
hbase(main):010:0> drop_namespace "test01"

注意: 要删除的namespace必须是空的,其下没有表。

2.2.3 表的操作
  1. 查看当前数据库中有哪些表
hbase(main):002:0> list
  1. 创建表
hbase(main):002:0> create 'student','info'
  1. 插入数据到表
hbase(main):003:0> put 'student','1001','info:sex','male'
hbase(main):004:0> put 'student','1001','info:age','18'
hbase(main):005:0> put 'student','1002','info:name','Janna'
hbase(main):006:0> put 'student','1002','info:sex','female'
hbase(main):007:0> put 'student','1002','info:age','20'
  1. 扫描查看表数据
hbase(main):008:0> scan 'student'
hbase(main):009:0> scan 'student',{STARTROW => '1001', STOPROW  => '1001'}
hbase(main):010:0> scan 'student',{STARTROW => '1001'}
  1. 查看表结构
hbase(main):011:0> describe 'student'
  1. 更新指定字段的数据
hbase(main):012:0> put 'student','1001','info:name','Nick'
hbase(main):013:0> put 'student','1001','info:age','100'
  1. 查看“指定行”或“指定列族:列”的数据
hbase(main):014:0> get 'student','1001'
hbase(main):015:0> get 'student','1001','info:name'
  1. 统计表数据行数
hbase(main):021:0> count 'student'
  1. 删除数据
    删除某rowkey的全部数据:
hbase(main):016:0> deleteall 'student','1001'

删除某rowkey的某一列数据:

hbase(main):017:0> delete 'student','1002','info:sex'
  1. 清空表数据
hbase(main):018:0> truncate 'student'

提示:清空表的操作顺序为先disable,然后再truncate。
10. 删除表
首先需要先让该表为disable状态:

hbase(main):019:0> disable 'student'

然后才能drop这个表:

hbase(main):020:0> drop 'student'

提示:如果直接drop表,会报错:ERROR: Table student is enabled. Disable it first.
11. 变更表信息
将info列族中的数据存放3个版本:

hbase(main):022:0> alter 'student',{NAME=>'info',VERSIONS=>3}
hbase(main):022:0> get 'student','1001',{COLUMN=>'info:name',VERSIONS=>3}