HBase是一个构建在Hadoop之上的高可用、高性能、多版本的分布式NOSQL数据库。通过在廉价服务器上搭建大规模结构化存储集群，提供海量数据高性能的随机读写能力。

NoSQL，指的是非关系型的数据库。NoSQL有时也称作Not Only SQL的缩写，是对不同于传统的关系型数据库的数据库管理系统的统称。NoSQL用于超大规模数据的存储。（例如谷歌或Facebook每天为他们的用户收集万亿比特的数据）。这些类型的数据存储不需要固定的模式，无需多余操作就可以横向扩展。

HBase位于结构化存储层，

Hadoop HDFS为HBase提供了高可靠性的底层存储支持，

Hadoop MapReduce等为HBase提供了高性能的计算能力，

Zookeeper为HBase提供了稳定服务和failover机制。

失效转移（failover）是一种备份操作模式，当主要组件由于失效或预定关机时间的原因而无法工作时，这种模式中的系统组件（比如服务器、网络或数据库）的功能被转嫁到二级系统组件。

phoenix和Hive等还为HBase提供了高层语言支 持，使得在HBase上进行数据统计处理变的非常简单。

Sqoop等则为HBase提供了方便的RDBMS数据导入功能，使得传统数据库数据向HBase中迁 移变的非常方便。

从逻辑视图来说，HBase中的数据是以表形式进行组织的，而且和关系数据库中的一 样，HBase中的表由行和列构成，因此HBase非常容易理解。

每个cell都保存着同一份数据的多个版本。

版本通过时间戳来索引。

时间戳可以由hbase(在数据写入时自动 )赋值，此时是精确到毫秒的当前系统时间。也可以由客户显式赋值。

每个cell中，不同版本的数据按照时间倒序排序，即最新的数据排在最前面。

hbase提供了两种数据版本回收方式。一是保存数据的最后n个版本，二是保存最近一段时间内的版本(比如最近

七天)。

rowkey：列簇名：列名：时间戳：值

处理用户的管理请求，例如:用户的增删改查等操作。

响应用户I/O请求,向HDFS文件系统中读 写数据 。

内部管理了一系列HRegion对象。

每个HRegion对应了Table中的一个Region，HRegion中由多个HStore组成。

每个HStore对应了Table中的一个ColumnFamily的存储。

HFile: HBase中KeyValue数据的存储格式，HFile是Hadoop的二进制格式文件。

HRegionServer中都包含一个WAL(write ahead log)。用于保存还未持久化存储的数据，用户数据的还原。

*实现数据的高可靠性:*HBase数据写入并非直接写入HFile，而是先写入缓存，再异步刷新落盘。为

防止数据丢失，数据写入缓存之前需要首先写入Hlog，这样，即使缓存数据丢失，仍然可以通过

Hlog日志恢复。（Hlog->cache->disk)

用于实现HBase集群件数据同步:通过回放主机群推送过来的Hlog日志来实现主从集群件数据的同步。

RS用于切分过大的Region。

BlockCache是HBase的读缓存，每个RS对应一个BlockCache。

获取，对于大量热点读的业务请求来说，带来了极大的性能提升。

要由两种实现:LRUBlockCache和BucketCache，后者在GC优化方面有明显的提升。

写入流程概括为三个阶段

客户端将用户的写入请求进行预处理，并根据集群元数据定位写入数据所在的RegionServer，将请求发送给对应的regionServer。

用户提交Put请求后，HBase客户端会将写入的数据添加到本地缓冲区中，符合一定条件就异步 批量提交(默认autoflush=true时，请求直接提交给服务器处理;)。

客户端到hbase:meta中根据rowkey找到它们归属的RegionServer。批量请求时会把这些rowkey按 照不同的regionServer分组。

客户端查询hbase:meta表

步骤3 客户端发送RPC请求给对应的RegionServer。

RegionServer接收到写入请求之后将数据解析出来，首先写入WAL，再写入对应的region列簇的MemStore。

当Region中的MemStore容量超过一定阈值，系统会异步执行flush操作，将内存中的数据写入文 件，形成HFile.

用户写入请求在完成Region memerstore之后就返回成功。Memstore flush是一个异步的执行过程。

触发条件

Memstore级别:Region中任意一个MemStore大小到了上限(可配，默认128MB)。

Region级别:region中所有memstore大小中和达到上限(可配)。

Regionserver级别:当regionServer中的MemStore的大小总和超过低水位阈值(可配)。

Hlog数量:Hlog数量达到一定上限(可配)时，系统会选取最早的Hlog对应的一个或多个region

进行刷新。

HBase定时刷新:(可配，默认为1小时)

用户手动刷新:例如:flush ‘tablename’

注:regionServer级别的flush会阻塞该RegionServer上的所有写操作，会对用户请求产生较大影响。

从ZooKeeper(/hbase/meta-region-server)中获取hbase:meta的位置(HRegionServer的位置)，缓存该位置信息。

从hbase:meta中查询用户Table对应请求的RowKey所在的HRegionServer，缓存该位置信息。

从查询到HRegionServer中读取Row。

HBase会自动拾取一些较小的HFiles，并将它们重新写入一些较大的HFiles中。 Minor compaction不会处理已经Deleted或Expired的Cell。