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