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hbase是图形存储数据库

发布时间: 2023-04-08 16:21:52

⑴ HBase是什么为什么要使用HBase

HBase在产品中还包含了Jetty,在HBase启动时采用嵌入式的方式来启动Jetty,因此可以通过web界面对HBase进行管理和查看当前运行的一些状态,非常轻巧。为什么采用HBase?HBase 不同于一般的关系数据库,它是一个适合于非结构化数据存储的数据库.所谓非结构化数据存储就是说HBase是基于列的而不是基于行的模式,这样方面读写你的大数据内容。 HBase是介于Map Entry(key & value)和DB Row之间的一种数据存储方式。就点有点类似于现在流行的Memcache,但不仅仅是简单的一个key对应一个 value,你很可能需要存储多个属性的数据结构,但没有传统数据库表中那么多的关联关系,这就是所谓的松散数据。 简单来说,你在HBase中的表创建的可以看做是一张很大的表,而这个表的属性可以根据需求去动态增加,在HBase中没有表与表之间关联查询。你只需要 告诉你的数据存储到Hbase的那个column families 就可以了,不需要指定它的具体类型:char,varchar,int,tinyint,text等等。但是你需要注意HBase中不包含事务此类的功 能。 Apache HBase 和Google Bigtable 有非常相似的地方,一个数据行拥有一个可选择的键和任意数量的列。表是疏松的存储的,因此用户可以给行定义各种不同的列,对于这样的功能在大项目中非常实用,可以简化设计和升级的成本。

⑵ HBase是什么呢,都有哪些特点呢

Hbase是一种NoSQL数据库,这意味着它不像传统的RDBMS数据库那样支持SQL作为查询语言。Hbase是一种分布式存储的数据库,技术上来讲,它更像是分布式存储而不是分布式数据库,它缺少很多RDBMS系统的特性,比如列类型,辅助索引,触发器,和高级查询语言等待

那Hbase有什么特性呢?如下:

  • 强读写一致,但是不是“最终一致性”的数据存储,这使得它非常适合高速的计算聚合

  • 自动分片,通过Region分散在集群中,当行数增长的时候,Region也会自动的切分和再分配

  • 自动的故障转移

  • Hadoop/HDFS集成,和HDFS开箱即用,不用太麻烦的衔接

  • 丰富的“简洁,高效”API,Thrift/REST API,Java API

  • 缓存,布隆过滤器,可以高效的列查询优化

  • 操作管理,Hbase提供了内置的web界面来操作,还可以监控JMX指标

  • 什么时候用Hbase?

    Hbase不适合解决所有的问题:

  • 首先数据库量要足够多,如果有十亿及百亿行数据,那么Hbase是一个很好的选项,如果只有几百万行甚至不到的数据量,RDBMS是一个很好的选择。因为数据量小的话,真正能工作的机器量少,剩余的机器都处于空闲的状态

  • 其次,如果你不需要辅助索引,静态类型的列,事务等特性,一个已经用RDBMS的系统想要切换到Hbase,则需要重新设计系统。

  • 最后,保证硬件资源足够,每个HDFS集群在少于5个节点的时候,都不能表现的很好。因为HDFS默认的复制数量是3,再加上一个NameNode。

  • Hbase在单机环境也能运行,但是请在开发环境的时候使用。

    内部应用

  • 存储业务数据:车辆GPS信息,司机点位信息,用户操作信息,设备访问信息。。。

  • 存储日志数据:架构监控数据(登录日志,中间件访问日志,推送日志,短信邮件发送记录。。。),业务操作日志信息

  • 存储业务附件:UDFS系统存储图像,视频,文档等附件信息

  • 不过在公司使用的时候,一般不使用原生的Hbase API,使用原生的API会导致访问不可监控,影响系统稳定性,以致于版本升级的不可控。

HFile

HFile是Hbase在HDFS中存储数据的格式,它包含多层的索引,这样在Hbase检索数据的时候就不用完全的加载整个文件。索引的大小(keys的大小,数据量的大小)影响block的大小,在大数据集的情况下,block的大小设置为每个RegionServer 1GB也是常见的。

探讨数据库的数据存储方式,其实就是探讨数据如何在磁盘上进行有效的组织。因为我们通常以如何高效读取和消费数据为目的,而不是数据存储本身。

Hfile生成方式

起初,HFile中并没有任何Block,数据还存在于MemStore中。

Flush发生时,创建HFile Writer,第一个空的Data Block出现,初始化后的Data Block中为Header部分预留了空间,Header部分用来存放一个Data Block的元数据信息。

而后,位于MemStore中的KeyValues被一个个append到位于内存中的第一个Data Block中:

注:如果配置了Data Block Encoding,则会在Append KeyValue的时候进行同步编码,编码后的数据不再是单纯的KeyValue模式。Data Block Encoding是HBase为了降低KeyValue结构性膨胀而提供的内部编码机制。

⑶ 谈谈你对数据库这门课程的认识,以及数据库的作用

数据库系统(DataBase System,DBS)指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统(DBMS)、应用开发工具、应用系统、数据库管理员(DataBase Administrator,DBA)和用户构成。

⑷ hbase是什么意思

hbase的意思如察枝尘下:

HBase是一个分布式的、面向列的开源数据库,该技术来源于 Fay Chang 所撰写的Google论文“Bigtable:一个结构化数据的分布式存储系统”。

就像Bigtable利用了Google文件系统(File System)所提供的分布式数据存储一样,HBase在Hadoop之上提供了类似于Bigtable的能力。

HBase是Apache的Hadoop项目的子项目。HBase不同于一般的关系数据库,它是一个适合于非结构化数据存储的数据库。另一个不同的是HBase基于列的而不是基于行的模式。

结构介绍:

HBase – Hadoop Database,是一个高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统,利用HBase技术可在廉价PC Server上搭建起大规模结构化存储集群。

与FUJITSU Cliq等商用大数据产品不同,HBase是Google Bigtable的开源实现,类似Google Bigtable利用GFS作为其文件存储系统,HBase利用Hadoop HDFS作为其文件存储系统;

Google运行MapRece来处理Bigtable中的海量数据,HBase同样利用Hadoop MapRece来处理HBase中的海量数据;Google Bigtable利用 Chubby作为协同服务,HBase利用Zookeeper作为对应。

上图描述Hadoop EcoSystem中的各层系统。其中,HBase位于结构化存储层,Hadoop HDFS为HBase提供了高可靠性的底层存储支持,Hadoop MapRece为HBase提供了高性能的计算能力,Zookeeper为HBase提供了稳定服务和failover机制。

此外,Pig和Hive还为HBase提搭亮供了高层语言支持,使得在HBase上进行数据统计败禅处理变的非常简单。 Sqoop则为HBase提供了方便的RDBMS数据导入功能,使得传统数据库数据向HBase中迁移变的非常方便。

⑸ 大数据知识点里面的 HBase 是什么意思

HBase是一个分布式的、面向列的开源数据库,基于Hadoop生态圈,在NoSQL蓬勃发展的今天被国内外众多公司选择,应用于现代互联网系统的不同业务。
HBase业务场景
1.标签数据的存储
标签数据是稀疏矩阵的代表,描述了实体的各类属性,主要应用于智能推荐、商务智能或营销引擎等领域。
2. 车联网数据的收集
车联网系统是利用车载设备收集车辆运行时产生的各项数据,通过网络实时上传,在平台进行动态分析和利用。
3. 交易记录的保存
在移动支付领域,保证历史交易记录等敏感信息的安全性是一个重要的话题。当数据中心遭遇自然灾害、外部攻击时,必须保证这些信息不丢,而且从业务角度要保证RTO尽可能短、RPO尽可能为0。
HBase基于底层的HDFS作为存储系统,HDFS实现了三副本策略,按照一定的规则将副本放在不同的节点或机架中,本身具有较高的容灾能力。在工程实践中,也产生了Region replica、主备集群、互备双活等策略来尽可能进行灾备并保证高可用。

⑹ 为什么说hbase是一个面向列的数据库

在说HBase之前,我想再唠叨几句。做互联网应用的哥们儿应该都清楚,互联网应用这东西,你没办法预测你的系统什么时候会被多少人访问,你面临的用户到底有多少,说不定今天你的用户还少,明天系统用户就变多了,结果您的系统应付不过来了橡睁了,不干了,这岂不是咱哥几个的悲哀,说时髦点就叫“杯具啊”。x0dx0ax0dx0a其实说白了,这些就是事先没有认清楚互联网应用什么才是最重要的。从系统架构的角度来说,互联网应用更加看重系统性能以及伸缩性,而传统企业级应用都是比较看重数据完整性和数据安全性。那么我们就来说说互联网应用伸缩性这事儿.对于伸缩性这事儿,哥们儿我也写了几篇博文,想看的兄弟可以参考我以前的博文,对于web server,app server的伸缩性,我在这里先不说了,因为这部分的伸缩性相对来说比较容易一点,我主要来回顾一些一个慢慢变大的互联网应用如何应对数据库这一层的伸缩。x0dx0ax0dx0a首先刚开始,人不多,压力也不大,搞一台数据库服务器就搞定了,此时所有的东东都塞进一个Server里,包括web server,app server,db server,但是随着人越来越多,系统压力越来越多,这个时候可能你把web server,app server和db server分离了,好歹这样可以应付一阵子,但是随着用户量的不断增加,你会发现,数据库这哥们不行了,速度老慢了,有时候还会宕掉,所以这个时候,你得给数据库这哥们找几个伴,这个时候Master-Salve就出现了,这个时候有一个Master Server专门负责接收写操作,另外的几个Salve Server专门进行读取,这样Master这哥们终于不抱怨了,总算读写分离了,压力总算轻点了,这个时候其实主要是对读取操作进行了水平扩张,通过增加多个Salve来克服查询时CPU瓶颈。一般这样下来,你的系统可以应付一定的压力,但是随着用户数量的增多,压力的不断增加,你会发现Master server这哥们的写压力还是变的太大,没办法,这轿如悔个时候怎么办呢?你就得切分啊,俗话说“只有切分了,才会有伸缩性嘛”,所以啊,这个时候只能分库了,这也是我们常说的数据库“垂直切分”,比如将一些不关联的数据存放到不同的库中,分开部署,这样终于可以带走一部分的读取和写入压力了,Master又可以轻松一点了,但是随着数据的不断增多,你的数据库表中的数据又变的非常的大,这样查询效率非常低,这个时候就需要进行“水平分区”了,比如通过将User表中的数据按照10W来划分,这样每张表不会超过10W了。x0dx0ax0dx0a综上所述,一般一个流行的web站点都会经历一个从单台DB,到主从复制,到垂直分区再到水平分区的痛苦的过程。其实数据库切分这事儿,看起来原理貌似很简单,如果真正做起来,我想凡是sharding过数据库的哥们儿都深受其苦啊。对于数据库伸缩的文章,哥们儿可以看看后面的参考资料介绍。x0dx0ax0dx0a好了,从上面的那一堆废话中,我们也发现数据库存储水平扩张scale out是多么痛苦的一件事情,不过幸好技术在进步,业界的其它弟兄也在努力,09年这一年出现了非常多的NoSQL数据库,更准确的应该说是No relation数据库,这些数据库多数都会对非结构化的数据提供透明的水平扩张能力,大大减轻了哥们儿设计时候的压力。下面我就拿Hbase这分布式列存储系统来说说。x0dx0ax0dx0a一 Hbase是个啥东东? x0dx0a在说Hase是个啥家伙之前,首先我们来看看两个概念,面向行存储和面向列存储。面向行存储,我相信大伙儿应该都清楚,我们闭正熟悉的RDBMS就是此种类型的,面向行存储的数据库主要适合于事务性要求严格场合,或者说面向行存储的存储系统适合OLTP,但是根据CAP理论,传统的RDBMS,为了实现强一致性,通过严格的ACID事务来进行同步,这就造成了系统的可用性和伸缩性方面大大折扣,而目前的很多NoSQL产品,包括Hbase,它们都是一种最终一致性的系统,它们为了高的可用性牺牲了一部分的一致性。好像,我上面说了面向列存储,那么到底什么是面向列存储呢?Hbase,Casandra,Bigtable都属于面向列存储的分布式存储系统。看到这里,如果您不明白Hbase是个啥东东,不要紧,我再总结一下下:x0dx0ax0dx0aHbase是一个面向列存储的分布式存储系统,它的优点在于可以实现高性能的并发读写操作,同时Hbase还会对数据进行透明的切分,这样就使得存储本身具有了水平伸缩性。x0dx0ax0dx0a二 Hbase数据模型 x0dx0aHBase,Cassandra的数据模型非常类似,他们的思想都是来源于Google的Bigtable,因此这三者的数据模型非常类似,唯一不同的就是Cassandra具有Super cloumn family的概念,而Hbase目前我没发现。好了,废话少说,我们来看看Hbase的数据模型到底是个啥东东。x0dx0ax0dx0a在Hbase里面有以下两个主要的概念,Row key,Column Family,我们首先来看看Column family,Column family中文又名“列族”,Column family是在系统启动之前预先定义好的,每一个Column Family都可以根据“限定符”有多个column.下面我们来举个例子就会非常的清晰了。x0dx0ax0dx0a假如系统中有一个User表,如果按照传统的RDBMS的话,User表中的列是固定的,比如schema 定义了name,age,sex等属性,User的属性是不能动态增加的。但是如果采用列存储系统,比如Hbase,那么我们可以定义User表,然后定义info 列族,User的数据可以分为:info:name = zhangsan,info:age=30,info:sex=male等,如果后来你又想增加另外的属性,这样很方便只需要info:newProperty就可以了。x0dx0ax0dx0a也许前面的这个例子还不够清晰,我们再举个例子来解释一下,熟悉SNS的朋友,应该都知道有好友Feed,一般设计Feed,我们都是按照“某人在某时做了标题为某某的事情”,但是同时一般我们也会预留一下关键字,比如有时候feed也许需要url,feed需要image属性等,这样来说,feed本身的属性是不确定的,因此如果采用传统的关系数据库将非常麻烦,况且关系数据库会造成一些为null的单元浪费,而列存储就不会出现这个问题,在Hbase里,如果每一个column 单元没有值,那么是占用空间的。下面我们通过两张图来形象的表示这种关系:x0dx0ax0dx0a上图是传统的RDBMS设计的Feed表,我们可以看出feed有多少列是固定的,不能增加,并且为null的列浪费了空间。但是我们再看看下图,下图为Hbase,Cassandra,Bigtable的数据模型图,从下图可以看出,Feed表的列可以动态的增加,并且为空的列是不存储的,这就大大节约了空间,关键是Feed这东西随着系统的运行,各种各样的Feed会出现,我们事先没办法预测有多少种Feed,那么我们也就没有办法确定Feed表有多少列,因此Hbase,Cassandra,Bigtable的基于列存储的数据模型就非常适合此场景。说到这里,采用Hbase的这种方式,还有一个非常重要的好处就是Feed会自动切分,当Feed表中的数据超过某一个阀值以后,Hbase会自动为我们切分数据,这样的话,查询就具有了伸缩性,而再加上Hbase的弱事务性的特性,对Hbase的写入操作也将变得非常快。x0dx0ax0dx0a上面说了Column family,那么我之前说的Row key是啥东东,其实你可以理解row key为RDBMS中的某一个行的主键,但是因为Hbase不支持条件查询以及Order by等查询,因此Row key的设计就要根据你系统的查询需求来设计了额。我还拿刚才那个Feed的列子来说,我们一般是查询某个人最新的一些Feed,因此我们Feed的Row key可以有以下三个部分构成,这样以来当我们要查询某个人的最进的Feed就可以指定Start Rowkey为<0><0>,End Rowkey为来查询了,同时因为Hbase中的记录是按照rowkey来排序的,这样就使得查询变得非常快。x0dx0ax0dx0a三 Hbase的优缺点 x0dx0a1 列的可以动态增加,并且列为空就不存储数据,节省存储空间.x0dx0ax0dx0a2 Hbase自动切分数据,使得数据存储自动具有水平scalability.x0dx0ax0dx0a3 Hbase可以提供高并发读写操作的支持x0dx0ax0dx0aHbase的缺点:x0dx0ax0dx0a1 不能支持条件查询,只支持按照Row key来查询.x0dx0ax0dx0a2 暂时不能支持Master server的故障切换,当Master宕机后,整个存储系统就会挂掉.x0dx0ax0dx0a四.补充x0dx0a1.数据类型,HBase只有简单的字符类型,所有的类型都是交由用户自己处理,它只保存字符串。而关系数据库有丰富的类型和存储方式。x0dx0a2.数据操作:HBase只有很简单的插入、查询、删除、清空等操作,表和表之间是分离的,没有复杂的表和表之间的关系,而传统数据库通常有各式各样的函数和连接操作。 x0dx0a3.存储模式:HBase是基于列存储的,每个列族都由几个文件保存,不同的列族的文件时分离的。而传统的关系型数据库是基于表格结构和行模式保存的 x0dx0a4.数据维护,HBase的更新操作不应该叫更新,它实际上是插入了新的数据,而传统数据库是替换修改x0dx0a5.可伸缩性,Hbase这类分布式数据库就是为了这个目的而开发出来的,所以它能够轻松增加或减少硬件的数量,并且对错误的兼容性比较高。而传统数据库通常需要增加中间层才能实现类似的功能

⑺ hbase的作用

HBase 是典型的 NoSQL 数据库,通常被描述成稀疏的、分布式的、持久化的,由行键、列键和时间戳进行索引的多维有序映射数据库,主要用来存储非结构化和半结构化的数据。因为 HBase 基于 Hadoop 的 HDFS 完成分布式存储,以及 MapRece 完成分布式并行计算,所以它的一些特点与 Hadoop 相同,依靠横向扩展,通过不断增加性价比高的商业服务器来增加计算和存储能力。

HBase 虽然基于 Bigtable 的开源实现,但它们之间还是有很多差别的,Bigtable 经常被描述成键值数据库,而 HBase 则是面向列存储的分布式数据库。

下面介绍 HBase 具备的显着特性,这些特性让 HBase 成为当前和未来最实用的数据库之一。
容量巨大
HBase 的单表可以有百亿行、百万列,可以在横向和纵向两个维度插入数据,具有很大的弹性。

当关系型数据库的单个表的记录在亿级时,查询和写入的性能都会呈现指数级下降,这种庞大的数据量对传统数据库来说是一种灾难,而 HBase 在限定某个列的情况下对于单表存储百亿甚至更多的数据都没有性能问题。

HBase 采用 LSM 树作为内部数据存储结构,这种结构会周期性地将较小文件合并成大文件,以减少对磁盘的访问。
扩展性强
HBase 工作在 HDFS 之上,理所当然地支持分布式表,也继承了 HDFS 的可扩展性。HBase 的扩展是横向的,横向扩展是指在扩展时不需要提升服务器本身的性能,只需添加服务器到现有集群即可。

HBase 表根据 Region 大小进行分区,分别存在集群中不同的节点上,当添加新的节点时,集群就重新调整,在新的节点启动 HBase 服务器,动态地实现扩展。这里需要指出,HBase 的扩展是热扩展,即在不停止现有服务的前提下,可以随时添加或者减少节点。
高可靠性
HBase 运行在 HDFS 上,HDFS 的多副本存储可以让它在岀现故障时自动恢复,同时 HBase 内部也提供 WAL 和 Replication 机制。

WAL(Write-Ahead-Log)预写日志是在 HBase 服务器处理数据插入和删除的过程中用来记录操作内容的日志,保证了数据写入时不会因集群异常而导致写入数据的丢失;而 Replication 机制是基于日志操作来做数据同步的。