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基本概念 HBase是一种分布式、可扩展、支持海量数据存储的NoSQL数据库。它基于Hadoop采用列式存储方式可以提供实时计算和分布式访问。HBase的数据模型是稀疏排序映射表其中键由行关键字、列关键字和时间戳构成。HBase的目标是存储并处理大型数据、支持对大规模数据的随机和实时读写访问。即使在普通的硬件配置上HBase也能够处理上亿的行和几百万的列所组成的超大型数据库。
Hadoop Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架它是专为离线和大规模数据分析而设计的。Hadoop通常被用于处理半结构化和非结构化数据相比关系型数据库它在处理这些类型的数据时具有更好的性能和灵活性。Hadoop的核心设计是HDFS和MapReduce。HDFS提供了在集群服务器上分布式存储文件的能力而MapReduce提供了在集群服务器上分布式处理数据的能力。因此Hadoop非常适合处理海量数据。
HDFS和MapReduce HDFSHadoop Distributed File System是可扩展、容错、高性能的分布式文件系统异步复制一次写入多次读取主要负责存储。MapReduce为分布式计算框架包含map映射和reduce归约过程负责在HDFS上进行计算。
稀疏排序映射表 HBase的稀疏排序映射表是一种数据模型它类似于BigTable的数据模型。在HBase中数据以键值对的形式存储并且这些键值对按照键的顺序进行排列和存储。这种数据模型是稀疏的因为并不是所有的列都会在每个行中出现也就是说每个行可以具有不同的列。同时这种数据模型也是排序的因为键值对按照键进行排序。这种数据模型使得HBase能够高效地处理大量的数据并且能够快速地执行随机读写操作。 每个值是一个未经解释的字符串没有数据类型 表中存储数据每一行都有一个可排序的行键和任意多的列
表HBase采用表来组织数据表是由行和列组成的列划分为若干个列族
行每个HBase表都由若干行组成每个行由行键row key来标识
列族一个HBase表备份组成许多列族Column Family的集合他是基本的访问控制单元
列限定符列族里的数据通过列限定符或例来定位
单元格在HBase表中通过行、列族和列限定符确定一个“单元格”cell单元格中存储的数据没有数据类型总被视为字节数组byte[]
时间戳每个单元格都保存着一份数据的多个版本这些版本采用时间戳进行索引 HBase使用场景
HBase的使用场景包括以下几种
平台类HBase可以作为数据存储捕获来自于各种数据源的增量数据。这种场景下存放的往往是平台的数据有时候甚至是无业务含义的作为平台的底层存储使用。内容服务类这类主要面向各种业务系统将数据直接存放到HBase中再读取。这种场景需要支持千万级别的并发访问及读取并需要解决服务质量的问题。这种应用场景通常业务简单不需要关系型数据库中的很多特性。信息展示类通过HBase的高存储高吞吐等特性可以将人们感兴趣的信息快速展现出来例如阿里巴巴的天猫双十一大屏。
此外对于需要存储大量结构化或非结构化数据数据量越来越大传统数据库无法满足需求的情况HBase也是一个很好的选择。
HBase的使用原因
HBase的使用原因主要有以下几点
HBase是一个构建在HDFS上的分布式列存储系统具有高可靠、高性能、分布式和面向列的动态模式等优点。HBase基于Google BigTable模型开发具有典型的key/value系统特点能够提供大规模数据的随机、实时读写访问。HBase目标主要依靠横向扩展通过不断增加廉价的商用服务器来增加计算和存储能力。HBase与传统数据库相比具有线性扩展、数据存储在HDFS上、备份机制健全和通过zookeeper协调查找数据等优势能够解决传统数据库面临的问题例如数据量很大的时候无法存储、没有很好的备份机制、数据达到一定数量开始缓慢等。
因此HBase是一个适合于处理大量结构化或非结构化数据且需要高可靠、高性能、分布式和动态模式的数据库系统
HBase的同类产品列举
HBase的同类型产品包括以下几种
CouchDB一个开源的面向文档的数据库系统采用Erlang语言编写与HBase类似也支持面向列的存储和二级索引。Cassandra一个开源的、高度可分布的、面向列的数据库系统最初由Facebook开发用于处理实时数据。Hypertable一个开源的、高性能的、面向列的数据库系统采用C语言编写与HBase类似适用于大规模数据存储和实时数据处理。Accumulo一个开源的、可分布的、面向列的键值存储系统由美国国家安全局NSA开发具有高度安全性和高性能。
这些产品与HBase在某些方面具有相似之处如面向列的存储、高性能、分布式等但各自也有其独特的特点和适用场景。
Hbase同类型产品特性与Hbase对比-技术选型帮助 与CouchDB相比HBase在数据模型和查询语言方面有所不同。HBase是基于列的存储而CouchDB是基于文档的存储支持更丰富的数据结构。此外HBase的查询语言相对简单而CouchDB具有更强大的查询功能。 与Cassandra相比HBase和Cassandra都是面向列的数据库系统但它们在数据模型、查询语言和性能方面有所不同。HBase支持随机访问和实时读取而Cassandra更适合于大量数据的批处理。此外HBase支持二级索引而Cassandra具有自己的索引机制。 与Hypertable相比HBase和Hypertable都是面向列的数据库系统但它们在实现语言、性能和扩展性方面有所不同。Hypertable采用C语言编写而HBase采用Java语言编写。此外Hypertable在性能和扩展性方面可能具有优势适用于大规模数据存储和实时数据处理。 与Accumulo相比HBase和Accumulo都是面向列的键值存储系统但它们在实现语言、数据模型和安全性方面有所不同。Accumulo采用C语言编写而HBase采用Java语言编写。此外Accumulo具有更高的安全性由美国国家安全局开发适用于高度安全性的应用场景。
综上所述HBase和同类型产品在数据模型、性能、扩展性、数据一致性、数据存储和处理等方面有所不同需要根据具体的业务需求进行评估和选择。
Hbase版本更新以及特性
HBase是一个分布式、可扩展的、面向列的数据库系统是Apache Hadoop生态系统的一部分。随着Hadoop和Hadoop生态系统的不断发展HBase也在不断更新和改进。
以下是一些HBase版本的主要更新和特性
HBase 0.98.0这个版本引入了一种新的API即HBase Shell以及一些新的表选项。此外这个版本还改进了性能和稳定性包括对大表的支持和对二级索引的改进。HBase 1.0这个版本引入了一种新的数据模型即面向列的存储。此外该版本还提供了新的API、改进的性能和稳定性、更好的大表支持以及对非关系型数据的支持。HBase 2.0这个版本引入了全局版本控制的特性允许在整个表中设置版本号。此外该版本还增加了对ACID事务的支持、改进的湖到货(Lake-to-Lake Solution)集成以及对多租户的支持。HBase 2.1这个版本主要解决了在HBase 2.0版本中引入的ACID事务的问题并进一步提高了性能和稳定性。HBase 2.2这个版本增加了对轻量级事务的支持、改进的数据管理能力以及对HBase经济学仪表板(HBase Economy Dashboard)的支持。HBase 2.3这个版本引入了一种新的存储格式即HFilev5以及一些新的特性如数据块压缩、时间戳增量和虚拟列族。HBase 3.0这个版本主要改进了性能和稳定性并增加了一些新的特性如全局读一致性、对压缩和加密的改进以及对本地客户端(Native Client)的支持。
这些更新和特性反映了HBase不断发展和改进的过程也为用户提供了更好的性能、稳定性和功能。
