HBase是一个基于Hadoop的分布式列式数据库,它可以存储海量的结构化和半结构化数据,并提供随机实时访问的能力。HBase的架构主要由三个功能组件组成:HMaster、HRegionServer和ZooKeeper。本文将介绍这三个组件的作用和原理,以帮助读者更好地理解HBase的工作机制。
HMaster是HBase的管理组件,它负责整个集群的元数据管理、负载均衡和故障恢复等功能。HMaster有以下几个主要职责:
1.维护HBase的元数据表,即hbase:meta表,该表记录了所有用户表的分区信息,即哪些Region属于哪些表,以及它们分别由哪些RegionServer负责。
2.监控集群中所有的RegionServer的状态,定期收集它们的负载信息,并根据策略进行负载均衡,即调整Region和RegionServer之间的映射关系,以达到集群资源的最优利用。
3.处理RegionServer的上下线事件,当有新的RegionServer加入或者已有的RegionServer退出时,HMaster会更新hbase:meta表,并重新分配其上的Region给其他可用的RegionServer。
4.处理用户表的创建、删除、修改等DDL操作,以及用户对表进行split、merge、compact等DML操作时,HMaster会协调相关的RegionServer执行相应的任务,并更新hbase:meta表。
5.处理用户对集群进行备份、恢复、快照等操作时,HMaster会协调相关的RegionServer执行相应的任务,并更新hbase:meta表。
为了保证HMaster的高可用性,通常会部署多个HMaster节点,并使用ZooKeeper来选举一个活跃的HMaster作为主节点,其他的HMaster作为备份节点。当主节点出现故障时,备份节点会接管其职责,并继续管理集群。
HRegionServer是HBase的存储组件,它负责存储和服务用户表中的数据。每个RegionServer可以管理多个Region,每个Region是用户表中一个连续范围的行键空间,即一个子表。每个Region由多个列族组成,每个列族又由多个Store组成,每个Store又由一个内存缓冲区(MemStore)和多个磁盘文件(StoreFile)组成。HRegionServer有以下几个主要职责: