HBase的體系結(jié)構(gòu)屬于典型的Master-Slave模型衣厘。它的數(shù)據(jù)存儲在HDFS上，ZooKeeper被使用協(xié)助管理HBase择镇。
我們可以用一張圖來縱覽HBase的整個體系結(jié)構(gòu)挡逼。
Client
在連接方式上，HBase客戶端會通過查詢hbase：meta去找相關(guān)存活的RegionServer腻豌。找到相關(guān)的region后家坎，客戶端會直接和對應(yīng)的regionServer連接而并不會再去通過master節(jié)點請求。 hbase:meta中的信息會被緩存在客戶端中吝梅，除非集群有region分裂或者blance之類的調(diào)整虱疏，HBase會重新拉去hbase:meta中的信息觉渴。
在HBase2.0后店溢，連接API改為Connection仔拟。（HTablePool在HBase 0.94腿倚、0.95和0.96中已棄用黔帕，并在0.98.1中由HBASE-6580或HConnection刪除鹃共，而HConnection在HBase 1.0中已由Connection棄用怀泊。 ）BufferedMutator借尿， HTable已被標(biāo)為deprecated国旷。
Zookeeper
zookeeper在HBase的集群管理中扮演著非常重要的角色矛物。
- 高可用：當(dāng)Zookeeper通過心跳檢測到有宕機(jī)節(jié)點」虻可以通過選舉新的master節(jié)點履羞，保證高可用峦萎。
- 元數(shù)據(jù)：保存集群信息的元數(shù)據(jù)。
- 一致性： Zookeeper可以通過加表鎖忆首，保證HBase表數(shù)據(jù)的一致性爱榔。
Master
主服務(wù)器負(fù)責(zé)監(jiān)視群集中的所有RegionServer實例，并且是所有元數(shù)據(jù)更改的接口糙及。 在分布式群集中详幽，主服務(wù)器通常在NameNode上運行。具體細(xì)節(jié)HBaseMaster參考這篇文章浸锨。
提供了一些面向元數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的接口
- 表（createTable唇聘，modifyTable，removeTable柱搜，啟用迟郎，禁用）
- ColumnFamily（addColumn，modifyColumn聪蘸，removeColumn）
- region(move, assign, unassign) （例如宪肖，當(dāng)調(diào)用Admin方法disableTable時，它由主服務(wù)器提供服務(wù)健爬。
另外Master節(jié)點提供了定期檢查并清理hbase:meta控乾。檢查HDFS中HLog是否過期、HFile是否已經(jīng)被刪除娜遵，并在過期之后將其刪除蜕衡。
RegionServer
它負(fù)責(zé)服務(wù)和管理區(qū)域。 在分布式群集中魔熏，RegionServer在DataNode上運行衷咽，它由WAL(HLog)、BlockCache以及多個Region構(gòu)成蒜绽。
- Region：數(shù)據(jù)表的一個分區(qū)镶骗。它存儲rowkey按照散列區(qū)分的從startkey-endkey的數(shù)據(jù)。通常一個region設(shè)計為10G到50G躲雅。當(dāng)數(shù)據(jù)表大小超過這個值就會自動分裂為兩個Region鼎姊。Region是集群負(fù)載均衡的基本單位。通常一張表的Region會分布在整個集群的多臺RegionServer上相赁，一個RegionServer上會管理多個Region相寇，當(dāng)然，這些Region一般來自不同的數(shù)據(jù)表钮科。
它的基本結(jié)構(gòu)如下：
Table (HBase table)
Region (Regions for the table)
Store (Store per ColumnFamily for each Region for the table)
MemStore (MemStore for each Store for each Region for the table)
StoreFile (StoreFiles for each Store for each Region for the table)
Block (Blocks within a StoreFile within a Store for each Region for the table)
HLog：HBase數(shù)據(jù)隨機(jī)寫入時唤衫，并非直接寫入HFile數(shù)據(jù)文件，而是先寫入緩存绵脯，再異步刷新落盤佳励。為了防止緩存數(shù)據(jù)丟失休里，數(shù)據(jù)寫入緩存之前需要首先順序?qū)懭際Log，這樣赃承，即使緩存數(shù)據(jù)丟失妙黍，仍然可以通過HLog日志恢復(fù)；其二瞧剖，用于實現(xiàn)HBase集群間主從復(fù)制拭嫁，通過回放主集群推送過來的HLog日志實現(xiàn)主從復(fù)制。
BlockCache：HBase的都緩存抓于。HBase提供了兩種不同的BlockCache實現(xiàn)來緩存從HDFS讀取的數(shù)據(jù)：默認(rèn)的堆上LruBlockCache和BucketCache（通常是堆外）做粤。
Store： 多個Store構(gòu)成1個region，Store的個數(shù)取決于表中列簇（columnfamily）的個數(shù)毡咏，多少個列簇就有多少個Store驮宴。每個Store由一個MemStore和一個或多個HFile組成逮刨。
MemStore： MemStore是HBase的寫緩存呕缭。默認(rèn)為128M，當(dāng)超過這個值修己，數(shù)據(jù)就會被異步地將數(shù)據(jù)持久化到HFile中恢总。
HDFS
由于HBase在HDFS上運行（并且每個StoreFile都作為文件寫在HDFS上），因此重要的是了解HDFS體系結(jié)構(gòu)睬愤，尤其是在如何存儲文件片仿，處理故障轉(zhuǎn)移和復(fù)制塊方面。
HDFS具有主/從體系結(jié)構(gòu)尤辱。 HDFS群集由單個NameNode和管理文件系統(tǒng)名稱空間并控制客戶端對文件的訪問的主服務(wù)器組成砂豌。 此外，還有許多數(shù)據(jù)節(jié)點光督，通常是集群中每個節(jié)點一個阳距，用于管理與它們所運行的節(jié)點相連的存儲。 HDFS公開了文件系統(tǒng)名稱空間结借，并允許用戶數(shù)據(jù)存儲在文件中筐摘。 在內(nèi)部，文件被分成一個或多個塊船老，這些塊存儲在一組DataNode中咖熟。 NameNode執(zhí)行文件系統(tǒng)名稱空間操作，例如打開柳畔，關(guān)閉和重命名文件和目錄馍管。 它還確定塊到DataNode的映射。 DataNode負(fù)責(zé)處理來自文件系統(tǒng)客戶端的讀寫請求薪韩。 DataNode還根據(jù)NameNode的指令執(zhí)行塊創(chuàng)建确沸，刪除和復(fù)制堪置。
細(xì)節(jié)可以參考這篇文檔。
