一、hbase简介
hbase是建立在hdfs上的面向列的分布式数据库。在需要实时读写、随机访问超大规模数据集时，可以使用HBase。
HBase的特点
- 大：一个表可以有上亿行，上百万列。
- 面向列：面向列表（簇）的存储和权限控制，列（簇）独立检索。
- 稀疏：对于为空（NULL）的列，并不占用存储空间，因此，表可以设计的非常稀疏。
- 无模式：每一行都有一个可以排序的主键和任意多的列，列可以根据需要动态增加，同一张表中不同的行可以有截然不同的列。
- 数据多版本：每个单元中的数据可以有多个版本，默认情况下，版本号自动分配，版本号就是单元格插入时的时间戳。
- 数据类型单一：HBase中的数据都是字符串，没有类型
二、hbase物理框架
上图是hbase的物理框架示意图。
Client
- 包含访问HBase的接口并维护cache来加快对HBase的访问
Zookeeper
- 保证任何时候，集群中只有一个master
-存贮所有Region的寻址入口
-实时监控Region server的上线和下线信息。并实时通知Master
-存储HBase的schema和table元数据
Master
-为Region server分配region
-负责Region server的负载均衡
-发现失效的Region server并重新分配其上的region
-管理用户对table的增删改操作
RegionServer
-Region server维护region，处理对这些region的IO请求
-Region server负责切分在运行过程中变得过大的region
HLog(WAL log)：
– HLog文件就是一个普通的Hadoop Sequence File，Sequence File 的Key是 HLogKey对象，HLogKey中记录了写入数据的归属信息，
除了table和 region名字外，同时还包括sequence number和timestamp，timestamp是” 写入时间”，sequence number的起始值为0，
或者是最近一次存入文件系 统中sequence number。
– HLog SequeceFile的Value是HBase的KeyValue对象，即对应HFile中的 KeyValue
Region
– HBase自动把表水平划分成多个区域(region)，每个region会保存一个表 里面某段连续的数据；每个表一开始只有一个region，随着数据不断插 入表，
region不断增大，当增大到一个阀值的时候，region就会等分会 两个新的region（裂变）；
– 当table中的行不断增多，就会有越来越多的region。这样一张完整的表 被保存在多个Regionserver上。
Memstore 与 storefile
– 一个region由多个store组成，一个store对应一个CF（列族）
– store包括位于内存中的memstore和位于磁盘的storefile写操作先写入 memstore，当memstore中的数据达到某个阈值，
hregionserver会启动 flashcache进程写入storefile，每次写入形成单独的一个storefile
– 当storefile文件的数量增长到一定阈值后，系统会进行合并（minor、 major compaction），在合并过程中会进行版本合并和删除工作 （majar），
形成更大的storefile。
– 当一个region所有storefile的大小和超过一定阈值后，会把当前的region 分割为两个，并由hmaster分配到相应的regionserver服务器，实现负载均衡。
– 客户端检索数据，先在memstore找，找不到再找storefile
– HRegion是HBase中分布式存储和负载均衡的最小单元。最小单元就表 示不同的HRegion可以分布在不同的HRegion server上。
– HRegion由一个或者多个Store组成，每个store保存一个columns family。
– 每个Strore又由一个memStore和0至多个StoreFile组成。
三、hbase逻辑模型
对其逻辑模型的理解，可以直接理解成键值对数据库，只是在键的层面形成多个抽象层级，形成表、行键、列族、列等概念。当然，其实这样的层级也对着其实际物理存储关系，列族层面的数据文件都是存储在一起的。