一、問題描述
海量空間數據存儲要求服務器水平擴展性強，基於Hadoop的NoSQL數據庫具有水平擴展性強的特點，其高效的並行存儲機制也爲空間檢索提供快速響應的能力。
二、方案選擇
由於將數據存入Hbase中需要考慮如何存儲，空間數據處理的基本單位是二維或三維座標，HBase只支持一維行鍵檢索。行鍵的設置是HBase存儲和處理空間數據首要解決的問題。不同於Hilbert、Geohash等降維方法，此次使用了行鍵設計方法，將座標數據轉化爲一維字符串。並且提出了對於表的設計。
並且本文提供了空間數據區域查詢算法-窗口區域查詢。
三、開發平臺
虛擬機：Oracle VM VirtualBox
Linux系統： Ubuntu
Hadoop版本： Hadoop-2.6.0
HBase版本：hbase-0.98.11-hadoop2-bin.tar.gz
四、參考網站及文獻
https://www.shiyanlou.com/courses/35
五、Hadoop的構建
1、Hadoop啓動模式
單機模式：默認情況下運行爲一個單獨機器上的獨立java進程，主要用於調試環境
僞分佈模式：在單個機器上模擬成分佈式多節點環境，每一個Hadoop守護進程都作爲一個獨立的java進程運行。
完全分佈模式：真是的生產環境，搭建在完全分佈式的集羣環境
由於此次實驗主要是爲了實現如何在HBase中，設計空間檢索方法，對空間數據進行空間查詢。所以採用了僞分佈模式，不但可以在一臺機器上運行。還可以模擬多節點的環境。
2、環境配置
2.1添加用戶
sudo adduser hadoop2.2將hadoop用戶加入sudo用戶組
sudo usermod -G sudo hadoop2.3安裝openssh-server、java、rsync等
sudo apt-get update
sudo apt-get install openssh-server rsync
sudo service ssh restart
sudo apt-get install openjdk-7-jdk2.4配置ssh免密碼登錄
切換到hadoop用戶，需要輸入添加hadoop用戶時配置的密碼。後續步驟都將在hadoop用戶的環境中執行。
su -l hadoop
ssh-keygen -t rsa -P ""2.5在/home/Hadoop/.ssh目錄下生成了id_rsa（私鑰）和id_rsa.pub（公鑰）兩個文件，將公鑰追加到authorized_keys中，該文件保存所有允許以當前用戶身份登錄到ssh客戶端用戶的公鑰內容。
cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
2.6驗證登錄本機是否還需要密碼，配置正確的話是可以不需密碼登錄的。
ssh localhost3、下載並安裝Hadoop
3.1下載hadoop2.6.0
wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/hadoop-2.6.0.tar.gz
3.2配置hadoop
在/home/Hadoop/.bashrc文件末尾添加如下內容
vim /home/hadoop/.bashrc
#HADOOP START
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64
export HADOOP_INSTALL=/usr/local/hadoop
export PATH=$PATH:$HADOOP_INSTALL/bin
export PATH=$PATH:$HADOOP_INSTALL/sbin
export HADOOP_MAPRED_HOME=$HADOOP_INSTALL
export HADOOP_COMMON_HOME=$HADOOP_INSTALL
export HADOOP_HDFS_HOME=$HADOOP_INSTALL
export YARN_HOME=$HADOOP_INSTALL
export HADOOP_COMMON_LIB_NATIVE_DIR=$HADOOP_INSTALL/lib/native
export HADOOP_OPTS="-Djava.library.path=$HADOOP_INSTALL/lib"
#HADOOP END3.3保存退出後，激活新加的環境變量
source ~/.bashrc如果只想裝單機模式，到此爲止。
4、相關配置文件修改
4.1、修改core-site.xml
sudo gvim /usr/local/hadoop/etc/hadoop/core-site.xml
<?xml version="1.0"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl"?>
<!-- Put site-specific property overrides in this file. -->
<configuration>
<property>
<name>fs.default.name</name>
<value>hdfs://localhost:9000</value>
</property>
<property>
<name>hadoop.tmp.dir</name>
<value>/home/hadoop/tmp</value>
</property>
</configuration>4.2修改hdfs-site.xml
sudo gvim /usr/local/hadoop/etc/hadoop/hdfs-site.xml
<?xml version="1.0"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl"?>
<!-- Put site-specific property overrides in this file. -->
<configuration>
<property>
<name>dfs.replication</name>
<value>1</value>
</property>
</configuration>4.3修改mapred-site.xml
sudo cp /usr/local/hadoop/etc/hadoop/mapred-site.xml.template /usr/local/hadoop/etc/hadoop/mapred-site.xml
sudo gvim /usr/local/hadoop/etc/hadoop/mapred-site.xml
<?xml version="1.0"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl"?>
<!-- Put site-specific property overrides in this file. -->
<configuration>
<property>
<name>mapreduce.framework.name</name>
<value>yarn</value>
</property>
</configuration>4.4修改yarn-site.xml
<configuration>
<property>
<name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
<value>mapreduce_shuffle</value>
</property>
<property>
<name>yarn.nodemanager.aux-services.mapreduce.shuffle.class</name>
<value>org.apache.hadoop.mapred.ShuffleHandler</value>
</property>
</configuration>4.5修改 hadoop-env.sh
sudo vim /usr/local/hadoop/etc/hadoop/hadoop-env.sh
修改 JAVA_HOME
#The java implementation to use
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64
5、格式化HDFS文件系統
在使用hadoop前，必須格式化一個全新的HDFS安裝，通過創建存儲目錄和NameNode持久化數據結構的初始版本，格式化過程創建了一個空的文件系統。由於NameNode管理文件系統的元數據，而DataNode可以動態的加入或離開集羣，因此這個格式化過程並不涉及DataNode。同理，用戶也無需關注文件系統的規模。集羣中DataNode的數量決定着文件系統的規模。DataNode可以在文件系統格式化之後的很長一段時間內按需增加。
su hadoop
hadoop namenode -format會輸出如下信息，則表格式化HDFS成功
DEPRECATED: Use of this script to execute hdfs command is deprecated.
Instead use the hdfs command for it.
INFO namenode.NameNode: STARTUP_MSG:
/************************************************************
STARTUP_MSG: Starting NameNode
STARTUP_MSG: host = [你的主機名]/127.0.0.1
STARTUP_MSG: args = [-format]
STARTUP_MSG: version = 2.4.1
...
...
INFO util.ExitUtil: Exiting with status 0
INFO namenode.NameNode: SHUTDOWN_MSG:
/************************************************************
SHUTDOWN_MSG: Shutting down NameNode at [你的主機名]/127.0.0.1
************************************************************/6、Hadoop集羣啓動
啓動hdfs守護進程，分別啓動NameNode和DataNode和yarn
start-all.sh7、檢查是否運行成功
輸入：http://localhost:8088進入ResourceManager 管理頁面
輸入：http://localhost:50070 進入HDFS頁面8、關閉服務
stop-all.sh