开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第16天
一、本篇笔记的重点内容
- HBase的系统架构
- HBase的功能组件
- 客户端
- HMaster
二、详细知识点介绍
HBase的系统架构
HBase采用的是主从模式（Master/Slave）架构，由一个Mastar和多个RegionServer组成。下面是Hbase服务器的角色构成
l Client
包含访问Hbase的接口并维护cache，加快对Hbase的访问
l Region
表的一部分数据，Hbase是一个会自动分片的数据库，一个Region就相当于关系数据库中的分区表的一个分区。
l RegionServer
1）Region server维护region，处理对这些region的IO请求
2）Region server负责split在运行过程中变得过大的region
l Master
1）为Region server分配region
2）负责Region server的负载均衡
3）发现失效的Region server并重新分配其上的region
4）管理用户对table的增删改查操作
l HDFS
用于和HDFS的交互，也是数据的存储载体。
l ZooKeeper
1）保证任何时候，集群中只有一个Master
2）存贮所有Region的寻址入口
3）实时监控Region server的上线和下线信息，并实时通知给Master
4）存储HBase的schema和table元数据
HBase的功能组件
HBase由客户端、HMaster、HRegionServer、Zookeeper组成。其中的客户端面向使用者；HMaster负责HBase的全局事务调度；HRegionServer负责HBase的具体数据存取，如果为伪分布式部署，则数据存放在本地，如果是分布式部署，则数据存放于HDFS集群；Zookeeper用于实时感知HBase的各服务状态，保持服务与数据的一致性。
各功能组件的具体功能与描述如下。
客户端
HBase的客户端通过RPC的方式与HBase进行交互通信，基本原理是客户端向HBase发起连接，通过借助Zookeeper或直接访问HMaster去检索 要访问的表数据具体位于哪一个HRegionServer节点，而后，向该HRegionServer节点发起具体的数据存取请求。如果访问管理层面的信息，则直接从HMaster处获取。
目前，HBase提供了多种接口，来满足不同的用户访问需求，这些接口包括HBase Shell、API、Thrift、REST、Hive等。这些接口的描述分别如下：
（1）HBase Shell：是HBase自带的命令行工具，能够实现HBase的基础管理功能。
（2）API：HBase提供了基于Java的API编程接口，这也是从事HBase开发最常用的接口方式。
（3）Thrift：提供Thrift序列化技术，用于方便开发人员通过其他编程语言，如”HP、C++、Python等访问HBase。
（4）REST：基于REST的HTTP API的形式也可以去访问HBase，这更大地降低了开发的难度。
（5）Hive：借助Hive的SQL语法特性能及MapReduce的处理能力，在HBase中，可以融合Hive，借助Hive去处理HBase表数据。
HMaster
HMaster可以理解为HBase的大脑，负责整个HBase的调度与管理，其主要作用如下：
（1）负责元数据以及数据表的管理，包含表的增删改查、表的定义、表的变更、命名空间的定义等。
（2）负责管理所有的HRegionServer节点，监测各节点的状态，负责各节点的上线、下线，实现节点点的负载均衡。
（3）负责管理HRegion，每一个表由一个或多个HRegion构成，而每个HRegionServer负责管理一个或多个HRegion，HMaster全局管理与分配哪一个HRegion应该放置于哪一台HRegionServer中；对于超出规模的HRegion进行分裂；负责停止服务的HRegionserver中的HRegion向其他节点的迁移等。
（4）负责全局安全策略管理。
（5）负责集群事务管理，如日志管理。
（6）负责与Zookeeper集群交互。
在HBase的架构中，通常HMaster可以由单节点构成，但为了确保可靠性，也可以同时部署于两个以上节点，不过，多节点情形下，同时只能有一个节点处于主服务状态，其他节点要启动备用模式，处理备份的节点会定期与主节点进行信息同步，当主节点发生故障时，通过Zookeeper集群的选举机制，从备用节点中选出新的主服务节点。
