Hbase是面向列的NoSQL資料庫，僅能透過主鍵(row key)和主鍵的range來檢索資料，僅支援單行事務。主要用來儲存非結構化和半結構化的鬆散資料。

所有資料都儲存在HDFS上，使用者透過訪問region服務獲取資料，一個物理節點一般只能執行一個region伺服器，主要組成部分為：HLog（WALs）和多個region；一個HStore包含：一個MemStore和多個HFile。

Hbase使用Zookeeper來監控HRegionServer的健康狀況，並交給HMaster管理。同時Zookeeper也進行HMaster選舉，解決它單點問題。

資料結構

從資料結構來看，Hbase將資料按照表、行和列進行儲存。HBase資料結構由以下構成：META，NameSpace，Table與Schema，Row與RowKey，Column Family與Column Qualifier，Cell與Timestamp。

名稱空間是表的集合，表是行的集合，行是列族的集合，列族是列的集合，列是鍵值對的集合，每個列的值都具有時間戳。

訪問資料只有三種方式：透過單個row key訪問；透過row key的range（正則）；全表掃描。

表模型

HBase物理資料模型是三維有序儲存概念，它的三維是指：rowkey（行主鍵），column key(columnFamily+< label>)，timestamp(時間戳或者版本號)三部分組成。

以概念來看，結構如下：

以物理儲存來看，是根據Column Family（列族）儲存的：

資料讀取是透過RowKey定位到對應的region以及regionserver，在找到對應的store後，查詢的順序是先memstore，然後blockcache，最後到HFile（File會被切分為多個有相同的資料結構且大小相等的HFileBlock）。

Hbase系統相關的元資料也以表的方式儲存。常見有的：meta、namespace等。meta是Hbase訪問表中資料的入口，它的Region地址還會登記在Zookeeper中。

namespace表

namespace（名稱空間）是表的邏輯分組，是多租戶特性基礎，可進行資源配額管理、安全、Region伺服器分配等。名稱空間記錄都儲存在hbase:namespace表。

預定義的名稱空間有：

hbase：系統名稱空間，用於包含hbase的內部表。其中幾個常見系統表有hbase:meta表（使用者表的元資訊）、hbase:namespace表（名稱空間的元資料）、hbase:quota表（資源限制）、hbase:acl表（許可權）。default：所有未指定名稱空間的表都自動進入該名稱空間，也就是預設下的使用者表。meta表

hbase:meta表儲存了所有使用者HRegion的位置資訊，同時此表也是Hbase的Table，同樣的儲存模式與讀寫方式。此表的RegionSever資訊儲存在zookeeper中，客戶端訪問zookeeper得到meta表所在地址後（會快取起來），再訪問region server, 得到需要的meta表，就知道其他使用者表的RegionServer資訊了。

它的RowKey是：tableName，regionStartKey，regionId，replicaId等。

它只有info列族，這個列族包含三個列，他們分別是：

info:regioninfo列是RegionInfo的proto格式：regionId，tableName，startKey，endKey，offline，split，replicaId。info:server格式：HRegionServer對應的server:port。info:serverstartcode格式：HRegionServer的啟動時間戳。

2.x版增加了info:sn與info:state，分別記錄Region的標識和狀態。還新增了table 列族，欄位table:state記錄表的狀態。

表資訊存放在zookeeper中的/hbase/table/hbase:meta。

附：Hfile

HFile:HBase中KeyValue資料的儲存格式，是 Hadoop 的二進位制檔案格式，是 StoreFile 的輕量級包裝。表資料在hdfs中儲存目錄：

/hbase  /data    /<Namespace>  # 名稱空間      /<Table>  # 表        /<Region>  # 表的region          /<ColumnFamily>  # 列族            /<StoreFile>  # 資料檔案

附：Hlog（WALs）

HLog File:(Write Ahead Log) 預寫日誌(HLog)檔案，在物理上是 Hadoop 的 Sequence File。

預寫日誌檔案在hdfs中儲存目錄：

/hbase  /WALs    /<RegionServer>  # 一個regionserver共用WALs      /<WAL>  # 資料檔案