HBase  HBase是Apache Hadoop的数据库，基于HDFS文件系统

random,realtime read/write access to Big Data

开源、分布式、可扩展、面向列

larger tables--billions of rows X millions of columns

不支持表链接操作

不支持事务处理

HBase存储的数据从逻辑上来看就像一张很大的表，其数据列可以根据需要动态增加。

每个单元（cell，由行和列所确定的位置）中的数据根据时间戳可以有不同版本。

在HBase之上还可以使用MapReduce计算模型来处理大规模数据。

HBase实际是map

(row key, column family: qulifier, timestamp) --> content

查询时，指定：表名-->行键-->列族:列名-->版本号

将big table分不同的region存储，RegionSever和DataNode在一台主机上。

HMaster为RegionServer的主节点，不存储表的数据，负责：

1、RegionServer状态管理；

2、RegionServer负载均衡。

寻址机制：HMaster不参与

两张特殊的表：

-ROOT-:记录.META的Region信息，只有一个。位置去zookeeper查（/hbase/ROOT;//对应值为一台主机）

.META.:记录用户表的Region信息，多个

查询时，会将路径缓存。

海量数据的秒级简单查询

每个列族一个文件

按行键拆分成一个个的region

region存储在region server中

可以启动多个HMaster，通过ZooKeeper的Master Election机制保证总有一个Master运行

ZooKeeper存储Region的寻址入口，监控Region Server的状态，存储Hbase的schema

表名+开始/结束行键来标记每一个Region

每一个Region保存一个表里面某段连续的数据，从开始主键到结束主键

数据的存储：

HRegionServer包括两大部分：HLOG部分和HRegion部分。

HLOG用于存储日志，采用先写日志的方式（Write-ahead log）。

HRegion部分包含很多Region，存储实际数据。

每一个Region由很多Store组成，每个Store存储的是一个列族（ColumnFamily）的数据。

每一个Store包含一块驻留内存的MemStore和多个StoreFile。

数据首先更新到MemStore中，达到域值之后再更新到对应的StoreFile中。

StoreFile是HBase的最小单元，负责实际数据的存储。

HBase把同一列族里面的数据存储在同一个目录下

HBase不涉及数据的直接删除和更新操作，所有数据通过追加方式进行更新。

数据的删除和更新在HBase合并（compact）的时候进行。

当Store中StoreFile的数量超过设定域值时将触发合并操作，将多个StoreFile文件合并成一个StoreFIle。

数据的更新：

更新数据时，数据被分配到对应的HRegionServer，首先进行HLOG日志登记。

在操作写入HLOG之后，commit()调用才会将其返回给客户端。

HLOG用于故障恢复，若一台HRegionServer发生故障，其所维护的Regions将被重新分配到新的机器上。

这是HLOG会安装Region进行划分，新的机器在加载Region时通过HLOG对数据进行恢复。

Region的分裂：

当Region超过域值时，HRegionServer调用HRegion.closeAndSplit()将其拆分成两个，

并且报告给HMaster，让其决定由哪台HRegionServer来存放新的Region。

这个拆分过程十分迅速，两个新的HRegionServer最初只保留原来HRegionFile文件的引用。

这是旧的HRegionServer处于停止服务的状态，当新的HRegion拆分完成并且把引用删除后，旧的HRegion才会删除

Region的合并：

两个Region可以通过调用HRegionServer.closeAndMerger()合并成一个新的Region。

当前版本下，执行此操作需要两台HRegionServer停机。

HMaster：

1、管理用户对Table的增删改查操作；

2、管理HRegionServer的负载均衡；

3、在HRegion分裂后，负责新HRegion的分配；

4、在HRegionServer停机后，负责HRegions的迁移。

ROOT表和META表：

一个HRegion的键：表名+开始主键+唯一ID（tablename+startkey+regionId），通过这个标识区分不同的Region。

此为元数据，META。

元数据本身也被存放在HRegion里，称包含元数据的表为META Table，里面存储的是Region标识符和服务器的映射

META Table的Regions存储在ROOT Table中。

元数据表和根数据表的每一行都包含一个列族（info列族）：

info:regioninfo //HRegion标识符

info:server //服务器地址

info:startcode //在HRegion服务器启动时传给主服务器，让主服务器确定这个HRegion服务器的信息没有更改

HBase启动时，HMaster先扫描根数据表，因为这个表只有一个Region，所以这个Region的名字是被写死的。

有时需要把根数据表分配到一个HRegionServer中。

当根数据表被分配好后，HMaster扫描根数据表，获得元数据表的名字和位置，然后把元数据表分配到不同的HRegionServer中。

最后扫描元数据表，获得所有Region区域的信息，把它们分配给不同的HRegion服务器。

客户端缓存已知的ROOT表和META表，从而提高访问效率。

ZooKeeper的作用：

1、存储ROOT表和META表的位置；

2、监控集群状态；

3、保证在同一时刻只有一个HMaster。

HBase特点：

1、数据类型只有简单的字符串类型

2、数据操作只有很简单的插入、查询、删除、清空等操作，没有复杂的表与表之间的关系

3、基于列存储，每个列族由几个文件保存，不同列族文件是分离的

4、数据维护保存多个版本

5、可伸缩性