HBase是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统，利用HBASE技术可在廉价PC Server上搭建起大规模结构化存储集群。 HBase的目标是存储并处理大型的数据，更具体来说是仅需使用普通的硬件配置，就能够处理由成千上万的行和列所组成的大型数据。   HBase特点 （1）海量存储（2）列式存储（3）极易扩展（4）高并发（5）稀疏   Hbase架构 HBase中的角色 （1）HMaster：1．监控RegionServer2．处理RegionServer故障转移3．处理元数据的变更4．处理region的分配或转移5．在空闲时间进行数据的负载均衡6．通过Zookeeper发布自己的位置给客户端 （2）RegionServer：1．负责存储HBase的实际数据2．处理分配给它的Region3．刷新缓存到HDFS4．维护Hlog5．执行压缩6．负责处理Region分片 （3）Write-Ahead logs： HBase的修改记录，当对HBase读写数据的时候，数据不是直接写进磁盘，它会在内存中保留一段时间（时间以及数据量阈值可以设定）。但把数据保存在内存中可能有更高的概率引起数据丢失，为了解决这个问题，数据会先写在一个叫做Write-Ahead logfile的文件中，然后再写入内存中。所以在系统出现故障的时候，数据可以通过这个日志文件重建。 （4）Region：Hbase表的分片，HBase表会根据RowKey值被切分成不同的region存储在RegionServer中，在一个RegionServer中可以有多个不同的region。 （5）Store：HFile存储在Store中，一个Store对应HBase表中的一个列族(列簇， Column Family)。 （6）MenStore： 顾名思义，就是内存存储，位于内存中，用来保存当前的数据操作，所以当数据保存在WAL中之后，RegsionServer会在内存中存储键值对。 （7）HFile：这是在磁盘上保存原始数据的实际的物理文件，是实际的存储文件。StoreFile是以Hfile的形式存储在HDFS的。   (8) Zookeeper:保证任何时候，集群中只有一个HMaster；存贮所有HRegion的寻址入口； 实时监控HRegion Server的上线和下线信息，并实时通知给HMaster；存储HBase的schema和table元数据；Zookeeper Quorum存储表地址、HMaster地址。 HBase数据结构 （1）RowKey：是用来检索记录的主键，访问HBASE table中的行，只有三种方式：1.通过单个RowKey访问(get)；2.通过RowKey的range（正则）(like)；3.全表扫描(scan) （2）Column Family：列族， HBASE表中的每个列，都归属于某个列族。列族是表的schema的一部 分(而列不是)，必须在使用表之前定义。列名都以列族作为前缀。 （3）Cell：由{rowkey, column Family:columu, version} 唯一确定的单元。cell中的数据是没有类型的，全部是字节码形式存贮。关键字：无类型、字节码 （4）Time Stamp：HBASE 中通过rowkey和columns确定的为一个存贮单元称为cell。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。时间戳的类型是 64位整型。时间戳可以由HBASE(在数据写入时自动 )赋值，此时时间戳是精确到毫秒 的当前系统时间。时间戳也可以由客户显式赋值。如果应用程序要避免数据版 本冲突，就必须自己生成具有唯一性的时间戳。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。 为了避免数据存在过多版本造成的的管理 (包括存贮和索引)负担，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）。用户可以针对每个列族进行设置。 （5）命名空间： 1) Table：表，所有的表都是命名空间的成员，即表必属于某个命名空间，如果没有指定，则在default默认的命名空间中。 2) RegionServer group：一个命名空间包含了默认的RegionServer Group。 3) Permission：权限，命名空间能够让我们来定义访问控制列表ACL（Access Control List）。例如，创建表，读取表，删除，更新等等操作。 4) Quota：限额，可以强制一个命名空间可包含的region的数量。     读流程: 1）Client先访问zookeeper，从meta表读取region的位置，然后读取meta表中的数据。meta中又存储了用户表的region信息； 2）根据namespace、表名和rowkey在meta表中找到对应的region信息； 3）找到这个region对应的regionserver； 4）查找对应的region； 5）先从MemStore找数据，如果没有，再到BlockCache里面读； 6）BlockCache还没有，再到StoreFile上读(为了读取的效率)； 7）如果是从StoreFile里面读取的数据，不是直接返回给客户端，而是先写入BlockCache，再返回给客户端。   写流程： 1）Client向regionServer发送写请求； 2）HregionServer将数据写到HLog（write ahead log）。为了数据的持久化和恢复； 3）HregionServer将数据写到内存（MemStore）； 4）反馈Client写成功。 数据flush过程 1）当MemStore数据达到阈值（默认是128M，老版本是64M），将数据刷到硬盘，将内存中的数据删除，同时删除HLog中的历史数据； 2）并将数据存储到HDFS中； 3）在HLog中做标记点。 数据合并过程 1）当数据块达到3块，Hmaster触发合并操作，Region将数据块加载到本地，进行合并； 2）当合并的数据超过256M，进行拆分，将拆分后的Region分配给不同的HregionServer管理； 3）当HregionServer宕机后，将HregionServer上的hlog拆分，然后分配给不同的HregionServer加载，修改.META.； 4）注意：HLog会同步到HDFS。