1.1 مليار رحلة تاكسي: 108 نواة ClickHouse

تم إعداد ترجمة المقال خصيصًا لطلاب الدورة مهندس بيانات.

1.1 مليار رحلة تاكسي: 108 نواة ClickHouse

كليكهاوس هي قاعدة بيانات عمودية مفتوحة المصدر. إنها بيئة رائعة حيث يمكن لمئات المحللين الاستعلام بسرعة عن بيانات التنقل ، حتى عندما يتم إدخال عشرات المليارات من السجلات الجديدة يوميًا. يمكن أن تصل تكاليف البنية التحتية لدعم مثل هذا النظام إلى 100 دولار في السنة ، وربما نصف ذلك ، اعتمادًا على الاستخدام. في مرحلة ما ، احتوى تثبيت ClickHouse من Yandex Metrica على 10 تريليون سجل. بالإضافة إلى Yandex ، كان ClickHouse ناجحًا أيضًا مع Bloomberg و Cloudflare.

منذ عامين قضيت تحليل مقارن قواعد البيانات باستخدام جهاز واحد ، وأصبح الأسرع برنامج قاعدة بيانات مجاني رأيته من قبل. منذ ذلك الحين ، لم يتوقف المطورون عن إضافة ميزات ، بما في ذلك دعم ضغط Kafka و HDFS و ZStandard. في العام الماضي أضافوا دعمًا لطرق الضغط المتتالية ، و دلتا من دلتا أصبح الترميز ممكنًا. عند ضغط بيانات السلاسل الزمنية ، يمكن ضغط قيم المقياس جيدًا باستخدام ترميز دلتا ، ولكن بالنسبة للعدادات ، سيكون ترميز دلتا من دلتا أفضل. أصبح الضغط الجيد هو المفتاح لأداء ClickHouse.

يتكون ClickHouse من 170 ألف سطر من كود C ++ ، باستثناء مكتبات الطرف الثالث ، وهو أحد أصغر قواعد البيانات لقواعد البيانات الموزعة. بالمقارنة ، لا تدعم SQLite التوزيع وتتكون من 235 سطر من كود C. في وقت كتابة هذا التقرير ، ساهم 207 مهندسًا في ClickHouse ، وكان معدل الالتزام يتزايد مؤخرًا.

في مارس 2017 ، بدأت ClickHouse في إجراء التغيير كطريقة سهلة لتتبع التطور. قاموا أيضًا بتقسيم ملف التوثيق الأحادي إلى تسلسل هرمي للملفات قائم على Markdown. يتم تعقب المشكلات والميزات عبر GitHub ، وبشكل عام أصبح هذا البرنامج أكثر سهولة في الوصول إليه في السنوات القليلة الماضية.

في هذه المقالة ، سألقي نظرة على أداء مجموعة ClickHouse على AWS EC2 باستخدام معالجات ذات 36 نواة وتخزين NVMe.

تحديث: بعد أسبوع من النشر الأصلي لهذا المنشور ، أعدت إجراء الاختبار بتكوين محسّن وحققت نتائج أفضل بكثير. تم تحديث هذا المنشور ليعكس هذه التغييرات.

تشغيل مجموعة AWS EC2

سأستخدم ثلاث مثيلات EC5 c9d.2xlarge لهذا المنشور. يحتوي كل واحد منهم على 36 وحدة معالجة مركزية افتراضية ، و 72 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، و 900 جيجابايت من تخزين NVMe SSD ، ويدعم شبكات 10 جيجابت. تكلف كل واحدة 1,962 دولارًا / ساعة في الاتحاد الأوروبي الغربي 1 عند إطلاقها عند الطلب. سأستخدم Ubuntu Server 16.04 LTS كنظام التشغيل الخاص بي.

تم إعداد جدار الحماية بحيث يمكن لكل جهاز الاتصال ببعضه البعض دون قيود ، ويتم إدراج عنوان IPv4 الخاص بي فقط في القائمة البيضاء بواسطة SSH في المجموعة.

محرك NVMe في الاستعداد التشغيلي

لكي يعمل ClickHouse ، سوف أقوم بإنشاء نظام ملفات EXT4 على محرك أقراص NVMe على كل خادم من الخوادم.

$ sudo mkfs -t ext4 /dev/nvme1n1
$ sudo mkdir /ch
$ sudo mount /dev/nvme1n1 /ch

بمجرد إعداد كل شيء ، يمكنك رؤية نقطة التحميل و 783 جيجابايت من المساحة المتوفرة على كل نظام.

$ lsblk

NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
loop0         7:0    0  87.9M  1 loop /snap/core/5742
loop1         7:1    0  16.5M  1 loop /snap/amazon-ssm-agent/784
nvme0n1     259:1    0     8G  0 disk
└─nvme0n1p1 259:2    0     8G  0 part /
nvme1n1     259:0    0 838.2G  0 disk /ch

$ df -h

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
udev             35G     0   35G   0% /dev
tmpfs           6.9G  8.8M  6.9G   1% /run
/dev/nvme0n1p1  7.7G  967M  6.8G  13% /
tmpfs            35G     0   35G   0% /dev/shm
tmpfs           5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
tmpfs            35G     0   35G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/loop0       88M   88M     0 100% /snap/core/5742
/dev/loop1       17M   17M     0 100% /snap/amazon-ssm-agent/784
tmpfs           6.9G     0  6.9G   0% /run/user/1000
/dev/nvme1n1    825G   73M  783G   1% /ch

مجموعة البيانات التي سأستخدمها في هذا الاختبار عبارة عن مستودع بيانات أنشأته من 1.1 مليار رحلة تاكسي في نيويورك على مدار ست سنوات. مدونة رحلة مليار تاكسي في الانزياح الأحمر تفاصيل كيف جمعت مجموعة البيانات هذه. يتم تخزينها في AWS S3 ، لذلك سأقوم بإعداد AWS CLI باستخدام مفاتيح الوصول والمفاتيح السرية الخاصة بي.

$ sudo apt update
$ sudo apt install awscli
$ aws configure

سأقوم بتعيين حد الطلب المتزامن للعميل على 100 بحيث يتم تحميل الملفات بشكل أسرع من الإعدادات الافتراضية.

$ aws configure set 
    default.s3.max_concurrent_requests 
    100

سأقوم بتنزيل مجموعة بيانات رحلة التاكسي من AWS S3 وتخزينها على محرك NVMe على الخادم الأول. يبلغ حجم مجموعة البيانات هذه حوالي 104 غيغابايت بتنسيق GZIP المضغوط CSV.

$ sudo mkdir -p /ch/csv
$ sudo chown -R ubuntu /ch/csv
$ aws s3 sync s3://<bucket>/csv /ch/csv

تثبيت ClickHouse

سوف أقوم بتثبيت توزيع OpenJDK لـ Java 8 ، حيث إنه مطلوب لتشغيل Apache ZooKeeper ، وهو مطلوب لتثبيت ClickHouse الموزع على الأجهزة الثلاثة.

$ sudo apt update
$ sudo apt install 
    openjdk-8-jre 
    openjdk-8-jdk-headless

ثم قمت بتعيين متغير البيئة JAVA_HOME.

$ sudo vi /etc/profile
 
export JAVA_HOME=/usr
 
$ source /etc/profile

سأستخدم بعد ذلك نظام إدارة حزم Ubuntu لتثبيت ClickHouse 18.16.1 ، والنظرات ، و ZooKeeper على جميع الأجهزة الثلاثة.

$ sudo apt-key adv 
    --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 
    --recv E0C56BD4
$ echo "deb http://repo.yandex.ru/clickhouse/deb/stable/ main/" | 
    sudo tee /etc/apt/sources.list.d/clickhouse.list
$ sudo apt-get update

$ sudo apt install 
    clickhouse-client 
    clickhouse-server 
    glances 
    zookeeperd

سوف أقوم بإنشاء دليل لـ ClickHouse وكذلك القيام ببعض تجاوزات التكوين على جميع الخوادم الثلاثة.

$ sudo mkdir /ch/clickhouse
$ sudo chown -R clickhouse /ch/clickhouse

$ sudo mkdir -p /etc/clickhouse-server/conf.d
$ sudo vi /etc/clickhouse-server/conf.d/taxis.conf

هذه هي تجاوزات التكوين التي سأستخدمها.

<?xml version="1.0"?>
<yandex>
    <listen_host>0.0.0.0</listen_host>
    <path>/ch/clickhouse/</path>

 <remote_servers>
        <perftest_3shards>
            <shard>
                <replica>
                    <host>172.30.2.192</host>
                    <port>9000</port>
                 </replica>
            </shard>
            <shard>
                 <replica>
                    <host>172.30.2.162</host>
                    <port>9000</port>
                 </replica>
            </shard>
            <shard>
                 <replica>
                    <host>172.30.2.36</host>
                    <port>9000</port>
                 </replica>
            </shard>
        </perftest_3shards>
    </remote_servers>

  <zookeeper-servers>
        <node>
            <host>172.30.2.192</host>
            <port>2181</port>
        </node>
        <node>
            <host>172.30.2.162</host>
            <port>2181</port>
        </node>
        <node>
            <host>172.30.2.36</host>
            <port>2181</port>
        </node>
    </zookeeper-servers>

 <macros>
        <shard>03</shard>
        <replica>01</replica>
    </macros>
</yandex>

ثم سأبدأ ZooKeeper وخادم ClickHouse على جميع الأجهزة الثلاثة.

$ sudo /etc/init.d/zookeeper start
$ sudo service clickhouse-server start

تحميل البيانات إلى ClickHouse

في الخادم الأول ، سأقوم بإنشاء جدول رحلة (trips) التي ستخزن مجموعة بيانات خاصة بركوب سيارات الأجرة باستخدام محرك السجل.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0
 
CREATE TABLE trips (
    trip_id                 UInt32,
    vendor_id               String,

    pickup_datetime         DateTime,
    dropoff_datetime        Nullable(DateTime),

    store_and_fwd_flag      Nullable(FixedString(1)),
    rate_code_id            Nullable(UInt8),
    pickup_longitude        Nullable(Float64),
    pickup_latitude         Nullable(Float64),
    dropoff_longitude       Nullable(Float64),
    dropoff_latitude        Nullable(Float64),
    passenger_count         Nullable(UInt8),
    trip_distance           Nullable(Float64),
    fare_amount             Nullable(Float32),
    extra                   Nullable(Float32),
    mta_tax                 Nullable(Float32),
    tip_amount              Nullable(Float32),
    tolls_amount            Nullable(Float32),
    ehail_fee               Nullable(Float32),
    improvement_surcharge   Nullable(Float32),
    total_amount            Nullable(Float32),
    payment_type            Nullable(String),
    trip_type               Nullable(UInt8),
    pickup                  Nullable(String),
    dropoff                 Nullable(String),

    cab_type                Nullable(String),

    precipitation           Nullable(Int8),
    snow_depth              Nullable(Int8),
    snowfall                Nullable(Int8),
    max_temperature         Nullable(Int8),
    min_temperature         Nullable(Int8),
    average_wind_speed      Nullable(Int8),

    pickup_nyct2010_gid     Nullable(Int8),
    pickup_ctlabel          Nullable(String),
    pickup_borocode         Nullable(Int8),
    pickup_boroname         Nullable(String),
    pickup_ct2010           Nullable(String),
    pickup_boroct2010       Nullable(String),
    pickup_cdeligibil       Nullable(FixedString(1)),
    pickup_ntacode          Nullable(String),
    pickup_ntaname          Nullable(String),
    pickup_puma             Nullable(String),

    dropoff_nyct2010_gid    Nullable(UInt8),
    dropoff_ctlabel         Nullable(String),
    dropoff_borocode        Nullable(UInt8),
    dropoff_boroname        Nullable(String),
    dropoff_ct2010          Nullable(String),
    dropoff_boroct2010      Nullable(String),
    dropoff_cdeligibil      Nullable(String),
    dropoff_ntacode         Nullable(String),
    dropoff_ntaname         Nullable(String),
    dropoff_puma            Nullable(String)
) ENGINE = Log;

بعد ذلك ، أقوم بفك وتحميل كل ملف من ملفات CSV في جدول رحلة (trips). يتم إكمال ما يلي في 55 دقيقة و 10 ثوانٍ. بعد هذه العملية ، كان حجم دليل البيانات 134 جيجا بايت.

$ time (for FILENAME in /ch/csv/trips_x*.csv.gz; do
            echo $FILENAME
            gunzip -c $FILENAME | 
                clickhouse-client 
                    --host=0.0.0.0 
                    --query="INSERT INTO trips FORMAT CSV"
        done)

كانت سرعة الاستيراد 155 ميجابايت من محتوى CSV غير المضغوط في الثانية. أظن أن هذا كان بسبب عنق الزجاجة في إزالة ضغط GZIP. ربما كان من الأسرع فك ضغط جميع ملفات gzip بالتوازي باستخدام xargs ثم تنزيل البيانات التي تم فك ضغطها. يوجد أدناه وصف لما تم الإبلاغ عنه أثناء عملية استيراد ملف CSV.

$ sudo glances

ip-172-30-2-200 (Ubuntu 16.04 64bit / Linux 4.4.0-1072-aws)                                                                                                 Uptime: 0:11:42
CPU       8.2%  nice:     0.0%                           LOAD    36-core                           MEM      9.8%  active:    5.20G                           SWAP      0.0%
user:     6.0%  irq:      0.0%                           1 min:    2.24                            total:  68.7G  inactive:  61.0G                           total:       0
system:   0.9%  iowait:   1.3%                           5 min:    1.83                            used:   6.71G  buffers:   66.4M                           used:        0
idle:    91.8%  steal:    0.0%                           15 min:   1.01                            free:   62.0G  cached:    61.6G                           free:        0

NETWORK     Rx/s   Tx/s   TASKS 370 (507 thr), 2 run, 368 slp, 0 oth sorted automatically by cpu_percent, flat view
ens5        136b    2Kb
lo         343Mb  343Mb     CPU%  MEM%  VIRT   RES   PID USER        NI S    TIME+ IOR/s IOW/s Command
                           100.4   1.5 1.65G 1.06G  9909 ubuntu       0 S  1:01.33     0     0 clickhouse-client --host=0.0.0.0 --query=INSERT INTO trips FORMAT CSV
DISK I/O     R/s    W/s     85.1   0.0 4.65M  708K  9908 ubuntu       0 R  0:50.60   32M     0 gzip -d -c /ch/csv/trips_xac.csv.gz
loop0          0      0     54.9   5.1 8.14G 3.49G  8091 clickhous    0 S  1:44.23     0   45M /usr/bin/clickhouse-server --config=/etc/clickhouse-server/config.xml
loop1          0      0      4.5   0.0     0     0   319 root         0 S  0:07.50    1K     0 kworker/u72:2
nvme0n1        0     3K      2.3   0.0 91.1M 28.9M  9912 root         0 R  0:01.56     0     0 /usr/bin/python3 /usr/bin/glances
nvme0n1p1      0     3K      0.3   0.0     0     0   960 root       -20 S  0:00.10     0     0 kworker/28:1H
nvme1n1    32.1M   495M      0.3   0.0     0     0  1058 root       -20 S  0:00.90     0     0 kworker/23:1H

سأحرر مساحة على محرك NVMe عن طريق حذف ملفات CSV الأصلية قبل المتابعة.

$ sudo rm -fr /ch/csv

تحويل إلى شكل عمود

سيقوم محرك Log ClickHouse بتخزين البيانات بتنسيق موجه نحو السلسلة. للاستعلام عن البيانات بشكل أسرع ، أقوم بتحويلها إلى تنسيق عمود باستخدام محرك MergeTree.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

يتم إكمال ما يلي في 34 دقيقة و 50 ثانية. بعد هذه العملية ، كان حجم دليل البيانات 237 جيجابايت.

CREATE TABLE trips_mergetree
    ENGINE = MergeTree(pickup_date, pickup_datetime, 8192)
    AS SELECT
        trip_id,
        CAST(vendor_id AS Enum8('1' = 1,
                                '2' = 2,
                                'CMT' = 3,
                                'VTS' = 4,
                                'DDS' = 5,
                                'B02512' = 10,
                                'B02598' = 11,
                                'B02617' = 12,
                                'B02682' = 13,
                                'B02764' = 14)) AS vendor_id,
        toDate(pickup_datetime)                 AS pickup_date,
        ifNull(pickup_datetime, toDateTime(0))  AS pickup_datetime,
        toDate(dropoff_datetime)                AS dropoff_date,
        ifNull(dropoff_datetime, toDateTime(0)) AS dropoff_datetime,
        assumeNotNull(store_and_fwd_flag)       AS store_and_fwd_flag,
        assumeNotNull(rate_code_id)             AS rate_code_id,

        assumeNotNull(pickup_longitude)         AS pickup_longitude,
        assumeNotNull(pickup_latitude)          AS pickup_latitude,
        assumeNotNull(dropoff_longitude)        AS dropoff_longitude,
        assumeNotNull(dropoff_latitude)         AS dropoff_latitude,
        assumeNotNull(passenger_count)          AS passenger_count,
        assumeNotNull(trip_distance)            AS trip_distance,
        assumeNotNull(fare_amount)              AS fare_amount,
        assumeNotNull(extra)                    AS extra,
        assumeNotNull(mta_tax)                  AS mta_tax,
        assumeNotNull(tip_amount)               AS tip_amount,
        assumeNotNull(tolls_amount)             AS tolls_amount,
        assumeNotNull(ehail_fee)                AS ehail_fee,
        assumeNotNull(improvement_surcharge)    AS improvement_surcharge,
        assumeNotNull(total_amount)             AS total_amount,
        assumeNotNull(payment_type)             AS payment_type_,
        assumeNotNull(trip_type)                AS trip_type,

        pickup AS pickup,
        pickup AS dropoff,

        CAST(assumeNotNull(cab_type)
            AS Enum8('yellow' = 1, 'green' = 2))
                                AS cab_type,

        precipitation           AS precipitation,
        snow_depth              AS snow_depth,
        snowfall                AS snowfall,
        max_temperature         AS max_temperature,
        min_temperature         AS min_temperature,
        average_wind_speed      AS average_wind_speed,

        pickup_nyct2010_gid     AS pickup_nyct2010_gid,
        pickup_ctlabel          AS pickup_ctlabel,
        pickup_borocode         AS pickup_borocode,
        pickup_boroname         AS pickup_boroname,
        pickup_ct2010           AS pickup_ct2010,
        pickup_boroct2010       AS pickup_boroct2010,
        pickup_cdeligibil       AS pickup_cdeligibil,
        pickup_ntacode          AS pickup_ntacode,
        pickup_ntaname          AS pickup_ntaname,
        pickup_puma             AS pickup_puma,

        dropoff_nyct2010_gid    AS dropoff_nyct2010_gid,
        dropoff_ctlabel         AS dropoff_ctlabel,
        dropoff_borocode        AS dropoff_borocode,
        dropoff_boroname        AS dropoff_boroname,
        dropoff_ct2010          AS dropoff_ct2010,
        dropoff_boroct2010      AS dropoff_boroct2010,
        dropoff_cdeligibil      AS dropoff_cdeligibil,
        dropoff_ntacode         AS dropoff_ntacode,
        dropoff_ntaname         AS dropoff_ntaname,
        dropoff_puma            AS dropoff_puma
    FROM trips;

هذا ما بدا عليه إخراج النظرة أثناء العملية:

ip-172-30-2-200 (Ubuntu 16.04 64bit / Linux 4.4.0-1072-aws)                                                                                                 Uptime: 1:06:09
CPU      10.3%  nice:     0.0%                           LOAD    36-core                           MEM     16.1%  active:    13.3G                           SWAP      0.0%
user:     7.9%  irq:      0.0%                           1 min:    1.87                            total:  68.7G  inactive:  52.8G                           total:       0
system:   1.6%  iowait:   0.8%                           5 min:    1.76                            used:   11.1G  buffers:   71.8M                           used:        0
idle:    89.7%  steal:    0.0%                           15 min:   1.95                            free:   57.6G  cached:    57.2G                           free:        0

NETWORK     Rx/s   Tx/s   TASKS 367 (523 thr), 1 run, 366 slp, 0 oth sorted automatically by cpu_percent, flat view
ens5         1Kb    8Kb
lo           2Kb    2Kb     CPU%  MEM%  VIRT   RES   PID USER        NI S    TIME+ IOR/s IOW/s Command
                           241.9  12.8 20.7G 8.78G  8091 clickhous    0 S 30:36.73   34M  125M /usr/bin/clickhouse-server --config=/etc/clickhouse-server/config.xml
DISK I/O     R/s    W/s      2.6   0.0 90.4M 28.3M  9948 root         0 R  1:18.53     0     0 /usr/bin/python3 /usr/bin/glances
loop0          0      0      1.3   0.0     0     0   203 root         0 S  0:09.82     0     0 kswapd0
loop1          0      0      0.3   0.1  315M 61.3M 15701 ubuntu       0 S  0:00.40     0     0 clickhouse-client --host=0.0.0.0
nvme0n1        0     3K      0.3   0.0     0     0     7 root         0 S  0:00.83     0     0 rcu_sched
nvme0n1p1      0     3K      0.0   0.0     0     0   142 root         0 S  0:00.22     0     0 migration/27
nvme1n1    25.8M   330M      0.0   0.0 59.7M 1.79M  2764 ubuntu       0 S  0:00.00     0     0 (sd-pam)

في الاختبار الأخير ، تم تحويل عدة أعمدة وإعادة حسابها. لقد وجدت أن بعض هذه الوظائف لم تعد تعمل بشكل صحيح في مجموعة البيانات هذه. لحل هذه المشكلة ، قمت بإزالة الوظائف غير المناسبة وقمت بتحميل البيانات دون التحويل إلى أنواع أكثر دقة.

توزيع البيانات العنقودية

سأقوم بتوزيع البيانات عبر جميع العقد العنقودية الثلاثة. للبدء ، سأقوم أدناه بإنشاء جدول على الأجهزة الثلاثة.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

CREATE TABLE trips_mergetree_third (
    trip_id                 UInt32,
    vendor_id               String,
    pickup_date             Date,
    pickup_datetime         DateTime,
    dropoff_date            Date,
    dropoff_datetime        Nullable(DateTime),
    store_and_fwd_flag      Nullable(FixedString(1)),
    rate_code_id            Nullable(UInt8),
    pickup_longitude        Nullable(Float64),
    pickup_latitude         Nullable(Float64),
    dropoff_longitude       Nullable(Float64),
    dropoff_latitude        Nullable(Float64),
    passenger_count         Nullable(UInt8),
    trip_distance           Nullable(Float64),
    fare_amount             Nullable(Float32),
    extra                   Nullable(Float32),
    mta_tax                 Nullable(Float32),
    tip_amount              Nullable(Float32),
    tolls_amount            Nullable(Float32),
    ehail_fee               Nullable(Float32),
    improvement_surcharge   Nullable(Float32),
    total_amount            Nullable(Float32),
    payment_type            Nullable(String),
    trip_type               Nullable(UInt8),
    pickup                  Nullable(String),
    dropoff                 Nullable(String),

    cab_type                Nullable(String),

    precipitation           Nullable(Int8),
    snow_depth              Nullable(Int8),
    snowfall                Nullable(Int8),
    max_temperature         Nullable(Int8),
    min_temperature         Nullable(Int8),
    average_wind_speed      Nullable(Int8),

    pickup_nyct2010_gid     Nullable(Int8),
    pickup_ctlabel          Nullable(String),
    pickup_borocode         Nullable(Int8),
    pickup_boroname         Nullable(String),
    pickup_ct2010           Nullable(String),
    pickup_boroct2010       Nullable(String),
    pickup_cdeligibil       Nullable(FixedString(1)),
    pickup_ntacode          Nullable(String),
    pickup_ntaname          Nullable(String),
    pickup_puma             Nullable(String),

    dropoff_nyct2010_gid    Nullable(UInt8),
    dropoff_ctlabel         Nullable(String),
    dropoff_borocode        Nullable(UInt8),
    dropoff_boroname        Nullable(String),
    dropoff_ct2010          Nullable(String),
    dropoff_boroct2010      Nullable(String),
    dropoff_cdeligibil      Nullable(String),
    dropoff_ntacode         Nullable(String),
    dropoff_ntaname         Nullable(String),
    dropoff_puma            Nullable(String)
) ENGINE = MergeTree(pickup_date, pickup_datetime, 8192);

ثم سأتأكد من أن الخادم الأول يمكنه رؤية جميع العقد الثلاثة في المجموعة.

SELECT *
FROM system.clusters
WHERE cluster = 'perftest_3shards'
FORMAT Vertical;
Row 1:
──────
cluster:          perftest_3shards
shard_num:        1
shard_weight:     1
replica_num:      1
host_name:        172.30.2.192
host_address:     172.30.2.192
port:             9000
is_local:         1
user:             default
default_database:
Row 2:
──────
cluster:          perftest_3shards
shard_num:        2
shard_weight:     1
replica_num:      1
host_name:        172.30.2.162
host_address:     172.30.2.162
port:             9000
is_local:         0
user:             default
default_database:

Row 3:
──────
cluster:          perftest_3shards
shard_num:        3
shard_weight:     1
replica_num:      1
host_name:        172.30.2.36
host_address:     172.30.2.36
port:             9000
is_local:         0
user:             default
default_database:

ثم سأحدد جدولًا جديدًا على الخادم الأول والذي يعتمد على المخطط trips_mergetree_third ويستخدم المحرك الموزع.

CREATE TABLE trips_mergetree_x3
    AS trips_mergetree_third
    ENGINE = Distributed(perftest_3shards,
                         default,
                         trips_mergetree_third,
                         rand());

ثم سأقوم بنسخ البيانات من الجدول القائم على MergeTree إلى جميع الخوادم الثلاثة. يتم إكمال ما يلي في 34 دقيقة و 44 ثانية.

INSERT INTO trips_mergetree_x3
    SELECT * FROM trips_mergetree;

بعد العملية المذكورة أعلاه ، أعطيت ClickHouse 15 دقيقة لتجاوز علامة التخزين القصوى. انتهى الأمر بأدلة البيانات إلى 264 غيغابايت و 34 غيغابايت و 33 غيغابايت على التوالي على كل من الخوادم الثلاثة.

تقييم أداء مجموعة ClickHouse

ما رأيته بعد ذلك كان أسرع وقت رأيته عند تشغيل كل استعلام عدة مرات على طاولة trips_mergetree_x3.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

يتم إكمال ما يلي في 2.449 ثانية.

SELECT cab_type, count(*)
FROM trips_mergetree_x3
GROUP BY cab_type;

يتم إكمال ما يلي في 0.691 ثانية.

SELECT passenger_count,
       avg(total_amount)
FROM trips_mergetree_x3
GROUP BY passenger_count;

يتم تنفيذ ما يلي في 0 ثانية.

SELECT passenger_count,
       toYear(pickup_date) AS year,
       count(*)
FROM trips_mergetree_x3
GROUP BY passenger_count,
         year;

يتم إكمال ما يلي في 0.983 ثانية.

SELECT passenger_count,
       toYear(pickup_date) AS year,
       round(trip_distance) AS distance,
       count(*)
FROM trips_mergetree_x3
GROUP BY passenger_count,
         year,
         distance
ORDER BY year,
         count(*) DESC;

للمقارنة ، قمت بتشغيل نفس الاستعلامات على جدول قائم على MergeTree والذي يوجد حصريًا على الخادم الأول.

تقييم أداء عقدة واحدة ClickHouse

ما رأيته بعد ذلك كان أسرع وقت رأيته عند تشغيل كل استعلام عدة مرات على طاولة trips_mergetree_x3.

يتم إكمال ما يلي في 0.241 ثانية.

SELECT cab_type, count(*)
FROM trips_mergetree
GROUP BY cab_type;

يتم إكمال ما يلي في 0.826 ثانية.

SELECT passenger_count,
       avg(total_amount)
FROM trips_mergetree
GROUP BY passenger_count;

يتم إكمال ما يلي في 1.209 ثانية.

SELECT passenger_count,
       toYear(pickup_date) AS year,
       count(*)
FROM trips_mergetree
GROUP BY passenger_count,
         year;

يتم إكمال ما يلي في 1.781 ثانية.

SELECT passenger_count,
       toYear(pickup_date) AS year,
       round(trip_distance) AS distance,
       count(*)
FROM trips_mergetree
GROUP BY passenger_count,
         year,
         distance
ORDER BY year,
         count(*) DESC;

تأملات في النتائج

هذه هي المرة الأولى التي تتمكن فيها قاعدة البيانات المجانية المستندة إلى وحدة المعالجة المركزية من التفوق في الأداء على قاعدة البيانات المستندة إلى وحدة معالجة الرسومات في اختباراتي. خضعت قاعدة البيانات المستندة إلى وحدة معالجة الرسومات إلى مراجعتين ، ولكن لا يزال الأداء الذي أظهره ClickHouse على عقدة واحدة مثيرًا للإعجاب.

في الوقت نفسه ، عندما يتم تنفيذ الاستعلام 1 على محرك موزع ، فإن التكاليف العامة تكون بترتيب أعلى من حيث الحجم. آمل أن أكون قد فاتني شيئًا ما في بحثي عن هذا المنشور ، لأنه سيكون من الجيد رؤية أوقات الاستعلام تنخفض حيث أقوم بإضافة المزيد من العقد إلى المجموعة. ومع ذلك ، من اللافت للنظر أنه عند تنفيذ استعلامات أخرى ، زاد الأداء بنحو ضعفين.

سيكون من الرائع أن تتطور ClickHouse في اتجاه القدرة على فصل التخزين والحساب حتى يتمكنوا من القياس بشكل مستقل. قد يكون دعم HDFS ، الذي تمت إضافته العام الماضي ، خطوة نحو ذلك. فيما يتعلق بالحوسبة ، إذا كان من الممكن تسريع استعلام واحد عن طريق إضافة المزيد من العقد إلى المجموعة ، فسيكون مستقبل هذا البرنامج مشرقًا للغاية.

شكرا لأخذ الوقت لقراءة هذا المقال. أقدم خدمات الاستشارات والهندسة المعمارية والتطوير العملي للعملاء في أمريكا الشمالية وأوروبا. إذا كنت ترغب في مناقشة كيف يمكن أن تساعد اقتراحاتي عملك ، فيرجى الاتصال بي من خلال لينكدين:.

المصدر: www.habr.com

إضافة تعليق