HBase是一个分布式的、面向列的数据库,它是基于Google的Bigtable论文设计的。HBase可以存储海量的结构化和半结构化数据,并提供高效的随机访问和范围查询能力。那么,HBase是如何存储数据的呢?本文将介绍HBase的存储模式,包括其逻辑视图和物理视图,以及其优缺点。
HBase的逻辑视图
HBase的逻辑视图是一个多维的稀疏表,它由行键、列族、列限定符和时间戳组成。每个表可以有多个列族,每个列族可以有多个列限定符,每个单元格可以有多个版本,每个版本由时间戳标识。例如,下图展示了一个用户信息表的逻辑视图,它有两个列族:info和contact,分别包含了用户的基本信息和联系方式。
HBase的物理视图
HBase的物理视图是由多个文件组成的,主要包括以下几种:
1.HFile:HFile是HBase的数据文件,它存储了表中的实际数据。HFile是一个有序的、不可变的、按照键值对存储的文件,它支持快速查找和压缩。HFile由多个块组成,每个块有一个索引,方便定位数据。HFile还有一个元数据区域,存储了一些统计信息和校验码。
2.MemStore:MemStore是HBase的内存缓冲区,它用于暂存写入操作。当用户向表中插入或更新数据时,数据会先写入MemStore,并按照时间戳排序。当MemStore达到一定大小时,它会被刷写到磁盘上形成一个新的HFile,这个过程称为flush。
3.WAL:WAL是Write Ahead Log的缩写,它是HBase的预写日志文件,它用于保证数据的持久性和一致性。当用户向表中插入或更新数据时,数据会先写入WAL,并同步到磁盘上。然后再写入MemStore,并返回给用户。当发生故障时,WAL可以用于恢复数据。
4.META:META是HBase的元数据表,它存储了表中每个区域(Region)的信息,包括起始行键、结束行键、所属服务器等。META表可以帮助客户端定位数据所在的区域。
5.ZNode:ZNode是ZooKeeper中的节点,ZooKeeper是一个分布式协调服务,它用于管理HBase集群中的各种状态信息。例如,ZNode可以存储集群中活跃的服务器列表、区域迁移信息、集群配置等。
下图展示了HBase物理视图中各种文件之间的关系:
HBase存储模式的优缺点
HBase存储模式有以下几个优点: