2.1　HBase基本架构

下面将介绍HBase基本架构中涉及的一些概念，如图2-1所示。

图2-1　HBase基本架构

从图2-1中可以看出，HBase中有几个重要角色，分别是：

1）Client（客户端）

2）RegionServer（区域服务器）

3）Master（主服务器）

4）ZooKeeper

5）HDFS（Hadoop分布式文件系统）

接下来逐一介绍这些角色。

1. Client

Client不仅提供了访问HBase的接口，还维护对应的Cache（缓存）来加快对HBase的访问。Client维护的缓存主要是缓存Region的位置信息。

2. RegionServer

RegionServer为Region的管理者，部署在一台物理服务器上。一般一个HBase集群有一个Master服务器和几个RegionServer服务器。Master服务器负责维护表结构信息，RegionServer服务器则负责存储数据。当客户端从ZooKeeper获取RegionServer的地址后，会直接从RegionServer获取数据。RegionServer的主要功能如下：

1）维护Region，处理对Region的I/O（输入/输出）请求。

2）负责切分在运行过程中变得过大的Region，并重新对Region进行分配。

3）对表数据进行增加、修改、删除操作。

3. Master

Master是所有RegionServer的管理者。Master负责各种协调工作，对表架构进行创建、修改、删除等操作，还负责把Region分配到每个RegionServer上，以及监控每个RegionServer的状态。在HBase中，即使Master宕机了，集群依然可以正常地运行，客户端依然可以存储和删除数据或进行数据查询，只是不能进行创建表的操作，如图2-2所示。

图2-2　HBase基本架构中的Master

Master的主要功能如下：

1）为RegionServer分配Region。

2）负责RegionServer的负载均衡。

3）发现失效的RegionServer并重新分配其上的Region。

4）管理用户对表架构的增删改查操作。

4. ZooKeeper

ZooKeeper是一个开放源码的分布式应用程序协调服务，是谷歌公司Chubby的一个开源的实现，是Hadoop和HBase的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。

在HBase中通过ZooKeeper来做Master的高可用、RegionServer的监控以及集群配置的维护等工作。在生产环境中，为了防止ZooKeeper单节点宕机问题的发生，ZooKeeper也是以多节点集群的方式参与在HBase架构中，如图2-3所示。

图2-3　HBase基本架构中的ZooKeeper集群

ZooKeeper在HBase中的主要功能如下：

1）ZooKeeper解决Master的单点故障问题。

2）HBase管理ZooKeeper实例，比如，启动或者停止ZooKeeper。

3）存储所有Region的寻址入口。

4）实时监控RegionServer的上线和下线信息，并实时通知给Master。

5. 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，如图2-4所示。

图2-4　HBase基本架构中的HDFS