一、HBase单机部署概述

HBase作为基于Hadoop的分布式NoSQL数据库，其单机部署模式适用于开发测试、个人学习及小型应用场景。单机模式下，HBase的RegionServer、HMaster及ZooKeeper均运行于同一节点，通过本地文件系统存储数据。此模式无需搭建Hadoop集群，显著降低资源消耗与配置复杂度，但需注意其仅支持有限并发与数据规模。

核心优势

1. 资源占用低：单节点运行，内存与CPU需求远低于集群模式
2. 配置简单：省去HDFS、YARN等组件的协同配置
3. 快速验证：适合功能测试与API开发验证
4. 成本可控：个人开发者无需服务器集群即可实践

二、环境准备与依赖安装

2.1 系统要求

• 操作系统：Linux（推荐CentOS 7+/Ubuntu 18.04+）
• Java环境：JDK 8/11（需配置JAVA_HOME）
• 内存要求：建议≥8GB（开发环境可降至4GB）
• 磁盘空间：≥20GB可用空间

2.2 依赖组件安装

2.2.1 Java环境配置

# 以CentOS为例
sudo yum install -y java-1.8.0-openjdk-devel
echo "export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

验证命令：

java -version
# 应输出：openjdk version "1.8.0_XXX"

2.2.2 SSH免密登录配置

单机模式需启动SSH服务以支持本地进程通信：

sudo yum install -y openssh-server
sudo systemctl start sshd
ssh-keygen -t rsa -P '' -f ~/.ssh/id_rsa
cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys

测试连接：

ssh localhost
# 应直接登录无需密码

三、HBase安装与配置

3.1 下载与解压

从Apache官网获取稳定版（推荐2.4.x系列）：

wget https://downloads.apache.org/hbase/2.4.11/hbase-2.4.11-bin.tar.gz
tar -xzvf hbase-2.4.11-bin.tar.gz -C /opt/
cd /opt/hbase-2.4.11

3.2 核心配置文件修改

3.2.1 hbase-env.sh配置

编辑conf/hbase-env.sh，取消以下行注释并修改：

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk
export HBASE_MANAGES_ZK=true  # 启用内置ZooKeeper

3.2.2 hbase-site.xml配置

关键参数设置：

<configuration>
  <property>
    <name>hbase.rootdir</name>
    <value>file:///opt/hbase-2.4.11/data</value>  <!-- 本地文件系统路径 -->
  </property>
  <property>
    <name>hbase.zookeeper.property.dataDir</name>
    <value>/opt/hbase-2.4.11/zookeeper</value>  <!-- ZooKeeper数据目录 -->
  </property>
  <property>
    <name>hbase.cluster.distributed</name>
    <value>false</value>  <!-- 禁用分布式模式 -->
  </property>
</configuration>

3.3 环境变量配置

echo "export HBASE_HOME=/opt/hbase-2.4.11" >> ~/.bashrc
echo "export PATH=\$PATH:\$HBASE_HOME/bin" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

四、启动与验证

4.1 启动流程

# 启动HBase（内置ZooKeeper）
start-hbase.sh
# 查看进程状态
jps
# 应显示：HMaster、HRegionServer、QuorumPeerMain（ZooKeeper）

4.2 Web界面访问

默认监听端口16010：

firefox http://localhost:16010
# 或使用curl测试
curl -I http://localhost:16010

4.3 HBase Shell操作验证

hbase shell
# 创建测试表
create 'test', 'cf'
# 插入数据
put 'test', 'row1', 'cf:col1', 'value1'
# 查询数据
get 'test', 'row1'
# 扫描表
scan 'test'
# 退出
exit

五、常见问题解决方案

5.1 端口冲突处理

若8080（HMaster）或16000（HRegionServer）被占用：

<!-- 修改hbase-site.xml -->
<property>
  <name>hbase.master.info.port</name>
  <value>16080</value>
</property>
<property>
  <name>hbase.regionserver.info.port</name>
  <value>16010</value>
</property>

5.2 内存不足优化

修改conf/hbase-env.sh：

export HBASE_HEAPSIZE=2G  # 默认4G，小内存机器可调低
export HBASE_OPTS="-XX:+UseConcMarkSweepGC"

5.3 数据持久化配置

若需重启后保留数据：

1. 确保hbase.rootdir指向持久化存储路径
2. 停止前执行hbase命令行中的flush操作

六、进阶实践建议

6.1 日志管理优化

配置log4j.properties（位于conf/目录）：

log4j.logger.org.apache.hadoop.hbase=INFO
log4j.appender.RFA.MaxFileSize=10MB
log4j.appender.RFA.MaxBackupIndex=5

6.2 监控集成

通过JMX暴露指标：

# 启动时添加JMX参数
export HBASE_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote \
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=10102 \
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false \
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false"

6.3 备份恢复策略

# 备份命令
tar -czvf hbase_backup_$(date +%Y%m%d).tar.gz /opt/hbase-2.4.11/data
# 恢复步骤
1. 停止HBase服务
2. 删除原data目录
3. 解压备份文件至指定路径
4. 重新启动服务

七、总结与展望

HBase单机部署为开发者提供了低门槛的实践环境，通过本文的详细步骤，读者可完成从环境搭建到基础操作的完整流程。建议后续探索：

1. 伪分布式模式（单节点模拟集群）
2. 与Phoenix的SQL接口集成
3. 基于Docker的容器化部署方案

对于生产环境，仍需考虑高可用、数据分片及监控告警等高级特性。单机模式作为入门路径，能有效降低学习曲线，为后续集群部署奠定坚实基础。