《大数据分析技术应用》课件-20.HBase系统架构

HBase系统架构HBase系统架构设计HBase关键技术解析目录HBase系统架构设计01整体架构概述整体架构概述HMaster（Master）负责HRegionServer的负载均衡为HRegionServer分配RegionHRegionServer宕机后，重新分配其上的Region不处理Client的数据读写请求管理元数据管理表的创建、删除和修改HRegionServer（Slave）处理Client的数据读写请求管理Region

Split（分裂）管理StoreFile

Compaction（合并）整体架构概述Zookeeper实现HMaster高可用监控HRegionServer的上下线信息，并通知HMaster存储元数据的寻址入口Client通过接口访问Hbase为了加快数据访问速度，将元数据、Region位置等信息缓存在ClientCache中整体架构概述Region分布式存储和负载的最小单元系统将表水平划分（按行）为多个Region，每个Region保存表的一段连续数据默认每张表开始只有一个Region，随着数据不断写入，Region不断增大，当Region大小超过阀值时，当前Region会分裂成两个子Region随着Region的不断增多，HMaster会将部分Region迁移到其他HRegionServer中，实现负载均衡表通常被保存在多个HRegionServer的多个Region中Store一个Region由多个Store组成，每个Store存储一个列族Store由内存中的MemStore和磁盘中的若干StoreFile组成整体架构概述MemStore与StoreFileMemStore是Store的内存缓冲区，数据读写都先访问MemStoreStoreFile是MemStore的磁盘溢写文件，在HDFS中被称为HFile写数据时，先写MemStore，当数据量超过阈值时，HRegionServer会将MemStore中的数据溢写磁盘，每次溢写都生成一个独立的StoreFile（HFile）当Store中的StoreFile数量超过阈值时，HRegionServer会将若干小StoreFile合并为一个大StoreFile当Region中最大Store的大小超过阈值时，HRegionServer会将其等分为两个子RegionClient读取数据时，先找MemStore，再找StoreFile整体架构概述HLog含义：以WAL（WriteAheadLog，预写日志）方式写数据时产生的日志文件目的：HRegionServer意外宕机时的数据恢复每个HRegionServer维护一个HLog先写HLog，再写MemStore，最后写StoreFile定期删除HLog过期数据数据恢复过程HMaster通过ZooKeeper自动感知HRegionServer宕机HMaster处理HLog，针对不同的Region拆分HLogHMaster重新分配失效的Region通过HLog将尚未持久化的数据重新写入MemStore，然后溢写到StoreFileHBase关键技术解析02HBase采用分区技术将数据表按照行键划分为多个分区（Region），每个分区包含一定范围的数据，可独立存储和访问，提高系统扩展性和并行处理能力。数据分区HBase支持多种分区策略，如基于行键的哈希分区和范围分区等，可根据数据特点和访问模式选择合适的分区方式。分区策略HBase支持数据分片机制，即将数据分散存储到多个RegionServer上，实现负载均衡和容错。分片机制数据分区与分片技术复制策略HBase支持多种复制策略，如基于行键的复制和基于Region的复制等，可根据数据重要性和系统需求选择合适的复制方式。一致性保障HBase通过严格的复制机制和数据一致性校验，确保数据的一致性和完整性。数据复制HBase采用数据复制技术，将每个Region复制到多个RegionServer上，保证数据的高可用性和容错性。数据复制与一致性保障03解压缩性能HBase采用高效的解压缩算法和缓存机制，保证数据读取时的解压缩性能，减少对系统性能的影响。01压缩算法HBase支持多种数据压缩算法，如Snappy、LZO和GZIP等，可根据数据特点选择适合的压缩方式，减少存储空间和传输成本。02压缩策略HBase提供灵活的压缩策略，可针对列族、列和整个表等不同级别进行压缩设置。数据压缩与解压缩技术数据加密HBase支持数据加密技术，可对敏感数据进行加密存储，防止数据泄露和非法访问。同时，HBase还支持透明加密和密钥管理等功能，方便用户管理和使用加密数据。认证机制HBase提供多种认证机制，如K