1、概述：最近，有一些工程師問我有關HBase的基本架構的問題，其實這個問題僅僅說架構是非常簡單，但是需要理解。在這里，我覺得可以用HDFS的架構作為借鑒。（其實像Hadoop生態系統中的大部分組建的架構原理是類似，不信你往下看）
2、介紹架構
（1）HDFS例子
在這里我以我比較熟悉的HDFS分布式文件系統作為一個例子來簡單說明一下。首先我對HDFS的架構做一個簡單的說明：
HDFS分布式文件系統主要三個組建：NameNode和DataNode以及SecondaryNameNode。Namenode主要負責維護文件系統的元數據信息，DataNode則是負責實際存儲對應數據分片的節點。
它的主要工作原理是客戶端（client）通過發送一個請求（讀寫請求）時，首先會從NameNode中獲取對應的元數據信息，這個元數據信息包含了對應 請求的數據所在的位置、大小等信息。獲取到這些元數據信息后，client直接從對應的DataNode上執行對應的請求。這就是整個請求的響應過程。這 簡單吧。當然這里並沒有講到SecondaryNameNode，它的作用主要是用來合並fsimage和edits文件來減少NameNode重啟的時 間，還可以用來作為數據的一個冷備份。
好了，HDFS分布式文件系統的架構和原理簡單的理解就是上面的內容了。下面來看看HBase的架構和原理吧。
（2）HBase（正題）
有了HDFS的基本原理對比之后，我們用同樣的思維看HBase：與HDFS一樣，HBase有Master和RegionServer（當然，這里還 需要用到Zookeeper）。在這里其實Zookeeper充當了類似NameNode的角色，Master的角色實際上是維護整個列式存儲集群的運行 （如分配或切分Region，檢查失效的RegionServer），RegionServer的角色當然跟Datanode的角色類似啦。
HBase的主要原理：客戶端（Client）發送對應的請求（增、刪、改、查），首先客戶端會從Zookeeper中獲取一個-ROOT-的表的元信 息（即-ROOT-的位置）；第二步，客戶端就去讀取對應的-ROOT-表的信息，-ROOT-表中存儲了對應的Meta的元數據信息；第三步，客戶端知 道了Meta表元數據信息后就去讀取對應Meta表的信息，Meta表存儲了對應存放數據的RegionServer的位置信息等；第四步，就去獲取對應 RegionServer上的數據。
HBase中比較重要的RegionServer，它上面包含的內容有：WAL(HLog)、BlockCache、Region、MemStore、StoreFile（HFile新版本的改進），下面主要講一下這些個名詞的原理和含義：
a） WAL：Write Ahead Log即提前寫日志（Log），根據字面意思就知道，在寫操作的時候，就是先要寫入到該日志文件中。所有寫操作都會先保證將數據寫入這個Log文件后，才 會真正更新MemStore，最后寫入HFile中。這樣可以在RegionServer掛掉后，通過WAL來恢復數據，從而避免數據的丟失。一般一個 RegionServer只有一個WAL實例，也就是說一個RegionServer的所有WAL寫都是串行的，你可能會覺得這會有性能問題，因而在 HBase 1.0之后，通過HBASE-5699實現了多個WAL並行寫(MultiWAL)，該實現采用HDFS的多個管道寫，以單個HRegion為單位。
b) BlockCache：它是一個讀緩存，即“引用局部性”原理。
c) Region：它是一個Table在一個RegionServer中的存儲單元，也是分布式存 儲的最小單元。一個Table可以有一個或多個Region，他們可以在一個相同的RegionServer上，也可以分布在不同的 RegionServer上，一個RegionServer可以有多個Region，他們分別屬於不同的Table。Region由多個Store構成， 每個Store對應了一個Table在這個Region中的一個Column Family，即每個Column Family就是一個集中的存儲單元，因而最好將具有相近IO特性的Column存儲在一個Column Family，以實現高效讀取(數據局部性原理，可以提高緩存的命中率)。Store是HBase中存儲的核心，它實現了讀寫HDFS功能，一個 Store由一個MemStore 和0個或多個StoreFile組成。
d) MemStore是一個寫緩存(In Memory Sorted Buffer)，所有數據的寫在完成WAL日志寫后，再寫入MemStore中，由MemStore根據一定的算法將數據Flush到地層HDFS文件中 (HFile)，通常每個HRegion中的每個 Column Family有一個自己的MemStore。
e) HFile(StoreFile) 用於存儲HBase的數據(Cell/KeyValue)。在HFile中的數據是按RowKey、Column Family、Column排序，對相同的Cell(即這三個值都一樣)，則按timestamp倒序排列。
