CGFT考點(diǎn)：HBase系統(tǒng)架構(gòu)包括什么？HBase的系統(tǒng)架構(gòu)包括客戶(hù)端、Zookeeper服務(wù)器、Master主服務(wù)器、Region服務(wù)器。需要說(shuō)明的是，HBase一般采用HDFS作為底層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，因此，圖4-9中加入了HDFS和Hadoop。

1.客戶(hù)端

客戶(hù)端包含訪(fǎng)問(wèn)HBase的接口，同時(shí)在緩存中維護(hù)著已經(jīng)訪(fǎng)問(wèn)過(guò)的Region位置信息，用來(lái)加快后續(xù)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程。HBase客戶(hù)端使用HBase的RPC機(jī)制與Master和Region服務(wù)器進(jìn)行通信，其中，對(duì)于管理類(lèi)操作，客戶(hù)端與Master進(jìn)行RPC,而對(duì)于數(shù)據(jù)讀寫(xiě)類(lèi)操作，客戶(hù)端則會(huì)與Region服務(wù)器進(jìn)行RPC。

2.Zookeeper服務(wù)器

Zookeeper服務(wù)器并非一臺(tái)單一的機(jī)器，可能是由多臺(tái)機(jī)器構(gòu)成的集群來(lái)提供穩(wěn)定可靠的協(xié)同服務(wù)。Zookeeper能夠很容易地實(shí)現(xiàn)集群管理的功能，如果有多臺(tái)服務(wù)器組成一個(gè)服務(wù)器集群，那么必須要一個(gè)“總管”知道當(dāng)前集群中每臺(tái)機(jī)器的服務(wù)狀態(tài)，一旦某臺(tái)機(jī)器不能提供服務(wù)，集群中其他機(jī)器必須知道，從而做出調(diào)整重新分配服務(wù)策略。同樣，當(dāng)增加集群的服務(wù)能力時(shí)，就會(huì)增加一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器，同樣，也必須讓“總管”知道。

在HBase服務(wù)器集群中，包含了一個(gè)Master和多個(gè)Region服務(wù)器，Master就是這個(gè)HBase集群的“總管”，它必須知道Region服務(wù)器的狀態(tài)。Zookeeper就可以輕松做到這一點(diǎn)，每個(gè)Region服務(wù)器都需要到Zookeeper中進(jìn)行注冊(cè)，Zookeeper會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)Region服務(wù)器的狀態(tài)并通知給Master,這樣，Master就可以通過(guò)Zookeeper隨時(shí)感知到各個(gè)Region服務(wù)器的工作狀態(tài)。

Zookeeper不僅能夠幫助維護(hù)當(dāng)前的集群中機(jī)器的服務(wù)狀態(tài)，而且能夠幫助選出一個(gè)“總管”，讓這個(gè)總管來(lái)管理集群。HBase中可以啟動(dòng)多個(gè)Master,但是，Zookeeper可以幫助選舉出一個(gè)Master作為集群的總管，并*在任何時(shí)刻總有*一個(gè)Master在運(yùn)行，這就避免了Master的“單點(diǎn)失效”問(wèn)題。

Zookeeper中保存了-ROOT-表的地址和Master的地址，客戶(hù)端可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)Zookeeper獲得-ROOT-表的地址，并*終通過(guò)三級(jí)尋址找到所需的數(shù)據(jù)。Zookeeper中還存儲(chǔ)了HBase的模式，包括有哪些表，每個(gè)表有哪些列族。

3. Master

主服務(wù)器Master主要負(fù)責(zé)表和Region的管理工作。

·管理用戶(hù)對(duì)表的增加、刪除、修改、查詢(xún)等操作。

·實(shí)現(xiàn)不同Region服務(wù)器之間的負(fù)載均衡。

·在Region分裂或合并后，負(fù)責(zé)重新調(diào)整Region的分布。

對(duì)發(fā)生故障失效的Region服務(wù)器上的Region進(jìn)行遷

客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)HBase上數(shù)據(jù)的過(guò)程并不需要Master的參與，客戶(hù)端可以訪(fǎng)問(wèn)Zookeeper獲取-ROOT-表的地址，并*終到達(dá)相應(yīng)的Region服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，Master僅僅維護(hù)著表和Region的元數(shù)據(jù)信息，因此，負(fù)載很低。

任何時(shí)刻，一個(gè)Region只能分配給一個(gè)Region服務(wù)器。Master維護(hù)了當(dāng)前可用的Region服務(wù)器列表，以及當(dāng)前哪些Region分配給了哪些Region服務(wù)器，哪些Region還未被分配。當(dāng)存在未被分配的Region,并且有一個(gè)Region服務(wù)器上有可用空間時(shí)，Master就給這個(gè)Region服務(wù)器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，把該Region分配給它。Region服務(wù)器接受請(qǐng)求并完成數(shù)據(jù)加載后，就開(kāi)始負(fù)責(zé)管理該Region對(duì)象，并對(duì)外提供服務(wù)。

4.Region服務(wù)器

Region服務(wù)器是HBase中*核心的模塊，負(fù)責(zé)維護(hù)分配給自己的Region,并響應(yīng)用戶(hù)的讀寫(xiě)請(qǐng)求。HBase一般采用HDFS作為底層存儲(chǔ)文件系統(tǒng)（見(jiàn)圖4-9),因此，Region服務(wù)器需要向HDFS文件系統(tǒng)中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。采用HDFS作為底層存儲(chǔ)，可以為HBase提供可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，HBase自身并不具備數(shù)據(jù)復(fù)制和維護(hù)數(shù)據(jù)副本的功能，而HDFS可以為HBase提供這些支持。當(dāng)然，HBase也可以不采用HDFS，而是使用其他任何支持Hadoop接口的文件系統(tǒng)作為底層存儲(chǔ)，比如本地文件系統(tǒng)或問(wèn)計(jì)算環(huán)境中的AmazonS3。