HBase的学习和使用

港控/mmm° 2021-09-21 09:16 354阅读 0赞

# HBase的学习和使用 #

本文是基于CentOS 7.3系统环境，进行HBase的学习和使用

*  **CentOS 7.3**

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# 一、HBase的简介 #

## 1.1 HBase基本概念 ##

## 1.1 HBase的定义 ##

HBase是一种分布式、可扩展、支持海量数据存储的NoSQL数据库，可以解决HDFS随机写的问题

## 1.2 HBase数据模型 ##

逻辑上，HBase的数据模型同关系型数据库很类似，数据存储在一张表中，有行有列。但从HBase的底层物理存储结构（K-V）来看，HBase更像是一个multi-dimensional map

*  **Name Space**  
    命名空间，类似于关系型数据库的DatabBase概念，每个命名空间下有多个表。HBase有两个自带的命名空间，分别是hbase和default，hbase中存放的是HBase内置的表，default表是用户默认使用的命名空间。
 *  **Region**  
    类似于关系型数据库的表概念。不同的是，HBase定义表时只需要声明列族即可，不需要声明具体的列。这意味着，往HBase写入数据时，字段可以动态、按需指定。因此，和关系型数据库相比，HBase能够轻松应对字段变更的场景。
 *  **Row**  
    HBase表中的每行数据都由一个RowKey和多个Column（列）组成，数据是按照RowKey的字典顺序存储的，并且查询数据时只能根据RowKey进行检索，所以RowKey的设计十分重要。
 *  **Column**  
    HBase中的每个列都由Column Family(列族)和Column Qualifier（列限定符）进行限定，例如info：name，info：age。建表时，只需指明列族  
    ，而列限定符无需预先定义。
 *  **Time Stamp**  
    用于标识数据的不同版本（version），每条数据写入时，如果不指定时间戳，系统会自动为其加上该字段，其值为写入HBase的时间。
 *  **Cell**  
    由\{rowkey, column Family：column Qualifier, time Stamp\} 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储

## 1.3 HBase逻辑结构 ##

这种逻辑结构，采用避免全表扫描的分区策略  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMyNTk5NDc5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 1.4 HBase物理存储结构 ##

HBase依赖时间戳进行数据的管理，因此时间戳对于HBase十分重要，一定要确保不同系统之间的时间一致，否则在操作HBase时会出现各种异常错误  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMyNTk5NDc5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 1.5 HBase基础架构 ##

*  **Region Server**  
    Region Server为 Region的管理者，其实现类为HRegionServer，主要作用如下:  
    对于数据的操作：get, put, delete  
    对于Region的操作：splitRegion、compactRegion
 *  **Master**  
    Master是所有Region Server的管理者，其实现类为HMaster，主要作用如下：  
    对于表的操作：create，delete，alter，select  
    对于RegionServer的操作：分配regions到每个RegionServer，监控每个RegionServer的状态，负载均衡和故障转移
 *  **Zookeeper**  
    HBase通过Zookeeper来做Master的高可用、RegionServer的监控、元数据的入口以及集群配置的维护等工作
 *  **HDFS**  
    HDFS为HBase提供最终的底层数据存储服务，同时为HBase提供高可用的支持

# 二、HBase的伪分布式安装 #

## 2.1 HBase依赖环境 ##

### (1) Hadoop启动 ###

sbin/start-dfs.sh
    sbin/start-yarn.sh
    sbin/mr-jobhistory-daemon.sh start historyserver

## 2.2 HBase安装 ##

### (1) HBase解压 ###

tar -xzvf hbase-1.3.1-bin.tar.gz -C /opt/module

### (2) 配置regionservers ###

vi /opt/module/hbase/conf/regionservers
    # 添加内容如下
    192.168.0.109

### (3) 配置hbase-env.sh ###

vi /opt/module/hbase/conf/hbase-env.sh
    # 修改内容如下
    export JAVA_HOME=/opt/module/jdk1.8.0_201
    
    # 注释内容
    # export HBASE_MASTER_OPTS="$HBASE_MASTER_OPTS -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=128m"
    # export HBASE_REGIONSERVER_OPTS="$HBASE_REGIONSERVER_OPTS -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=128m"
    
    # 修改内容如下
    export HBASE_MANAGES_ZK=true

### (4) 配置hbase-site.xml ###

首先创建一个zkData目录

mkdir -p /opt/module/hbase/data/zkData

<configuration>
            <property>
                    <name>hbase.rootdir</name>
                    <value>hdfs://192.168.0.109:9000/HBase</value>
            </property>
            <property>
                    <name>hbase.cluster.distributed</name>
                    <value>true</value>
            </property>
            
            <property>
                    <name>hbase.master.port</name>
                    <value>16000</value>
            </property>
            <property>  
                    <name>hbase.zookeeper.property.dataDir</name>
                 	<value>/opt/module/hbase/data/zkData</value>
            </property>
    </configuration>

### (5) 配置hadoop的软连接到hbase ###

ln -s /opt/module/hadoop-2.7.2/etc/hadoop/core-site.xml /opt/module/hbase/conf/core-site.xml
    ln -s /opt/module/hadoop-2.7.2/etc/hadoop/hdfs-site.xml /opt/module/hbase/conf/hdfs-site.xml

## 2.3 HBase启动 ##

### (0) HBase启动zookeeper ###

cd /opt/module/hbase/
    bin/hbase-daemon.sh start zookeeper

### (1) HBase启动master ###

cd /opt/module/hbase/
    bin/hbase-daemon.sh start master

### (2) HBase启动regionserver ###

cd /opt/module/hbase/
    bin/hbase-daemon.sh start regionserver

### (3) HBase停止regionserver ###

cd /opt/module/hbase/
    bin/hbase-daemon.sh stop regionserver

### (4) HBase停止master ###

cd /opt/module/hbase/ 
    bin/hbase-daemon.sh stop master

### (5) HBase停止zookeeper ###

cd /opt/module/hbase/ 
    bin/hbase-daemon.sh stop zookeeper

### (6) HBase集群启动 ###

cd /opt/module/hbase/
    bin/start-hbase.sh

### (7) HBase集群停止 ###

cd /opt/module/hbase/
    bin/stop-hbase.sh

# 三、HBase的完全分布式安装 #

## 3.1 HBase依赖环境 ##

### (1) zookeeper启动 ###

#启动所有zookeeper集群节点
    cd /opt/module/zookeeper-3.4.10
    bin/zkServer.sh start

### (2) Hadoop启动 ###

sbin/start-dfs.sh
    sbin/start-yarn.sh

## 3.2 HBase安装 ##

### (1) HBase解压 ###

tar -xzvf hbase-1.3.1-bin.tar.gz -C /opt/module

### (2) 配置regionservers ###

vi /opt/module/hbase/conf/regionservers
    # 添加内容如下
    hadoop101
    hadoop102
    hadoop103

### (3) 配置hbase-env.sh ###

### (4) 配置hbase-site.xml ###

<configuration>
            <property>
                    <name>hbase.rootdir</name>
                    <value>hdfs://hadoop101:9000/HBase</value>
            </property>
            <property>
                    <name>hbase.cluster.distributed</name>
                    <value>true</value>
            </property>
            
            <property>
                    <name>hbase.master.port</name>
                    <value>16000</value>
            </property>
            <property>   
                    <name>hbase.zookeeper.quorum</name>
                 	<value>hadoop101,hadoop102,hadoop103</value>
            </property>
            <property>  
                    <name>hbase.zookeeper.property.dataDir</name>
                 	<value>/opt/module/zookeeper-3.4.10/zkData</value>
            </property>
    </configuration>

### (5) 配置hadoop的软连接到hbase ###

ln -s /opt/module/hadoop-2.7.2/etc/hadoop/core-site.xml /opt/module/hbase/conf/core-site.xml
    ln -s /opt/module/hadoop-2.7.2/etc/hadoop/hdfs-site.xml /opt/module/hbase/conf/hdfs-site.xml

### (6) 配置集群时间同步 ###

安装ntp

yum -y install net-tools
    yum -y install ntp

修改配置文件/etc/ntp.conf

vi /etc/ntp.conf
    # 限制 192.168.1.0~192.168.255.255之间的服务器可以访问
    restrict 192.168.1.0 mask 255.255.0.0 nomodify notrap
    
    # 注释以下内容，因为集群在局域网中，所以不属于互联网其他时间
    #server 0.centos.pool.ntp.org iburst
    #server 1.centos.pool.ntp.org iburst
    #server 2.centos.pool.ntp.org iburst
    #server 3.centos.pool.ntp.org iburst
    
    #添加以下信息，当失去互联网连接后，使用本机时间做同步
    server 127.127.1.0
    fudge 127.127.1.0 stratum 10

修改配置文件/etc/sysconfig/ntpd

vi /etc/sysconfig/ntpd
    #添加以下信息，硬件时间与系统时间同步
    SYNC_HWCLOCK=yes

hadoop101节点上启动ntp

systemctl stop chronyd
    systemctl disable chronyd
    systemctl start ntpd
    systemctl enable ntpd

其他节点上启动ntp

crontab -e
    # 编写定时任务如下：
    */10 * * * * /usr/sbin/ntpdate hadoop101

## 3.3 HBase启动 ##