HBase架构

HBase构建在Hadoop HDFS之上，Hadoop HDFS为HBase提供了高可靠的底层存储支持，Hadoop MapReduce为HBase提供了高性能的计算能力，Zookeeper为HBase提供了稳定服务和容错机制。下面，通过一张图介绍一下HBase的整体架构，具体如图1所示。

​ 图1 HBase架构

在图1中，HBase含有多个组件。下面，针对HBase架构中的核心组件进行详细介绍，具体如下：

Client

即客户端，它通过RPC协议与HBase进行通信。

Zookeeper

即分布式协调服务，在HBase集群中的主要作用是监控HRegionServer的状态，将HRegionServer的上下线信息实时通知给HMaster，确保集群中只有一个HMaster在工作。

HMaster

即HBase的主节点，用于协调多个HRegion Server，主要用于监控HRegion Server的状态以及平衡HRegion Server之间的负载。除此之外，HMaster还负责为HRegion Server分配HRegion。

在HBase中，如果有多个HMaster节点共存，提供服务的只有一个Master，其他的Master处于待命的状态。如果当前提供服务的HMaster节点宕机，那么其他的HMaster会接管HBase的集群。

HRegion Server

即HBase的从节点，它包括了多个HRegion，主要用于响应用户的I/O请求，向HDFS文件系统读写数据。

HRegion

即HBase表的分片，每个Region中保存的是HBase表中某段连续的数据。

Store

每一个HRegion包含一或多个Store。每个Store用于管理一个Region上的一个列族。

MemStore

即内存级缓存，MemStore 存放在store中的，用于保存修改的数据（即KeyValues形式）。当MemStore存储的数据达到一个阀值（默认128MB）时，数据就会被进行flush操作，将数据写入到StoreFile文件。MemStore的flush操作是由专门的线程负责的。

StoreFile

MemStore中的数据写到文件后就是StoreFile，StoreFile底层是以HFile文件的格式保存在HDFS上。

HFile

即HBase中键值对类型的数据均以HFile文件格式进行存储。

HLog

即预写日志文件，负责记录HBase修改。当HBase读写数据时，数据不是直接写进磁盘，而是会在内存中保留一段时间。这样，当数据保存在内存中时，很有可能会丢失。如果将数据写入预写日志文件中，然后再写入到内存中，一旦系统出现故障时，则可以通过这个日志文件恢复数据。