第5章 HBase分布式数据库-教学设计.doc

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《Spark大数据分析与实战（第2版）》

教学设计

课程名称：

授课年级：

授课学期：

教师姓名：

年月

课题名称

第5章HBase分布式数据库

计划课时

6课时

教学引入

在分布式计算环境下，Spark可以将处理后的数据实时写入HBase数据库，以满足对大规模数据存储和快速访问的需求。HBase是一种面向列的分布式数据库,专为处理海量数据而设计。与传统的行式数据库(如MySQL和Oracle)不同,HBase的列式存储允许灵活地添加新的列，从而轻松适应不断变化的数据结构。这种特性使得Spark能够将实时计算结果高效地存储到HBase中。本章详细讲解HBase分布式数据库的相关知识。

教学目标

使学生了解HBase的基础知识，能够说出HBase的特点和数据模型

使学生熟悉HBase架构，能够叙述HBase中各组件的作用

使学生了解物理存储，能够说出HBase如何存储数据

使学生熟悉HBase读写数据流程，能够叙述HBase读写数据的流程

使学生掌握HBase高可用集群的搭建，能够独立完成HBase高可用集群的搭建

使学生掌握HBase的Shell操作，能够使用HBaseShell操作HBase

使学生掌握HBase的JavaAPI操作，能够使用JavaAPI操作HBase

使学生掌握HBase集成Hive，能够实现通过Hive向HBase的数据表插入数据

教学重点

搭建HBase高可用集群

HBase的Shell操作

HBase的JavaAPI操作

教学难点

HBase架构

HBase读写数据流程

搭建HBase高可用集群

HBase的JavaAPI操作

教学方式

课堂教学以PPT讲授为主，并结合实际操作进行教学

教

学

过

程

第一、二课时

（HBase的简介、HBase的数据模型、HBase架构、物理存储、HBase读写数据流程）

一、复习巩固

教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。

二、通过直接导入的方式导入新课

HBase起源于Google公司发表的BigTable论文，它是一个高可靠性、高性能、面向列、可扩展的分布式数据库。在本节课中，我们针对HBase的基础知识进行讲解。

三、新课讲解

知识点1-HBase的简介

教师通过PPT的方式讲解HBase的简介。

HBase的特点

容量大

面向列

多版本

稀疏性

扩展性

高可靠性

知识点2-HBase的数据模型

教师通过PPT的方式讲解HBase的数据模型。

介绍HBase数据模型中的重要内容

RowKey（行键）

Timetamp（时间戳）

Column（列）

ColumnFamily（列族）

知识点3-HBase架构

教师通过PPT的方式讲解HBase架构。

介绍HBase架构中核心组件的作用

Client

ZooKeeper

HMaster

HRegionServer

HRegion

Store

MemStore

StoreFile

HLog

知识点4-物理存储

教师通过PPT的方式讲解物理存储。

介绍HBase中数据存储的过程

知识点5-HBase读写数据流程

教师通过PPT的方式讲解HBase读写数据流程。

介绍HBase写数据的流程

介绍HBase读数据的流程

四、归纳总结

教师回顾本节课所讲的内容，并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。

五、布置作业

教师通过高校教辅平台（）布置本节课作业以及下节课的预习作业。

第三、四课时

（搭建HBase高可用集群、HBase的Shell操作、HBase的JavaAPI操作、HBase集成Hive）

一、复习巩固

教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。

二、通过直接导入的方式导入新课

上节课我们学习了HBase的基础知识。本节课将进一步学习HBase的相关操作，包括搭建HBase高可用集群、HBase的Shell操作、HBase的JavaAPI操作以及HBase集成Hive，提高利用HBase分析数据的能力。

三、新课讲解

知识点1-搭建HBase高可用集群

教师通过PPT结合实际操作的方式讲解搭建HBase高可用集群。

演示在虚拟机Hadoop1、Hadoop2和Hadoop3中搭建HBase高可用集群

下载HBase安装包

上传HBase安装包

安装HBase

配置HBase环境变量

修改配置文件

分发HBase安装目录

启动ZooKeeper和Hadoop

启动HBas