HBase之功能细节


1.Region定位

在Google的BigTable体系中，tablet的存储地址通过3层目录结构来定位的，如图所示：

注：tablet等同与HBase中的Region


图释说明：

(1)METADATATable

METADATATable是系统预定义的Table,当用户自定义表格被拆分成多个tablet之后,METADATA Table用来存储这些tablet的地址,在目录层级中处于第3层

(2)Root tablet

METADATA表格在分布式存储过程中也会被拆分成多个tablet,其中第一个tablet比较特殊,用来存储其他tablet的地址,称之为Roottablet,在目录层级中处于第2层

(3)Chunbby file

用来存储Roottablet的地址,在目录结构中处于顶层

这样，客户端可通过Chubby file遍历到任何tablet的地址

在HBase中:

Region的概念等同于tablet

.META.表格等同于METADATATable

而-ROOT-表格等同于Chunbby file

这样，客户端可通过-ROOT- Table遍历到任何Region的地址,并把这些地址在本地进行缓存，以加快下次查询效率

2.Region分配

在HBase中，MasterServer负责将Region分配给RegionServer

首先，看一下BigTable中tablet如何分配：

当master机器启动的时候，它会处理如下事情：

(1)首先在Chunbby中获取masterlock,在分布式部署中，系统中只能有一个master处于运行状态，当其获得master锁之后，其他的master机器将会进入等待状态

(2)master会扫描Chunbby目录，以获取处于运行状态的table server(RegionServer)

(3)master会和每一台tabletserver进行通信，来记录哪些tablet已经成功分配

(4)master会扫描METADATA表格，如果发现有tablet不在已分配记录中，则将其分配到合适的tablet server

在HBase中，是通过如下API来完成Region的分配过程：

(1)Master在启动的时候，会去调用AssignmentManager类

(2)AssignmentManager通过查找.META.表格来获取Region信息

(3)如果Region尚未分配，则调用LoadBalancerFactory将其分配，默认的分配器(DefaultLoadBalancer)会将该Region分配给一个随机的RegionServer

(4)更新.META.表格信息

3.数据存储

在HDFS中，HBase的数据存储呈如下目录结构：

<hbase>

           |__<table>

                        |__<region>

                                   |__<columnFamily>

                                                         |__<storeFile>

StoreFile是基于Google的SSTable来实现的，每个SSTable相当于一个持久存储的、多维的、可序列化Map，Map的key和value都是可解释型字符数组，可从中提炼出具体的rowKey、timestamp、columnKey和columnValue等信息。

在物理存储上SSTable由多个Block块组成，SSTable记录了每个Block快的索引位置，并且在被访问的时候将这些块索引加载到内存,以便系统快速定位Block块所在磁盘位置。

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