1.1 мільярд паездак на таксі: 108-ядзерны кластар ClickHouse

Пераклад артыкула падрыхтаваны спецыяльна для студэнтаў курса "Data Engineer".

1.1 мільярд паездак на таксі: 108-ядзерны кластар ClickHouse

ClickHouse - гэта калоначная база дадзеных з адкрытым зыходным кодам. Гэта цудоўнае асяроддзе, дзе сотні аналітыкаў могуць хутка запытваць разгорнутыя дадзеныя, нават калі ўводзяцца дзясяткі мільярдаў новых запісаў у дзень. Выдаткі на інфраструктуру для падтрымкі такой сістэмы могуць дасягаць 100 тыс. долараў ЗША ў год, і патэнцыйна ўдвая менш, у залежнасці ад выкарыстання. У нейкі момант усталёўка ClickHouse ад Яндэкс Метрыкі ўтрымоўвала 10 трыльёнаў запісаў. Акрамя Яндэкса, ClickHouse таксама набыла поспех у Bloomberg і Cloudflare.

Два гады таму я правёў параўнальны аналіз баз дадзеных з выкарыстаннем адной машыны, і яна стала самым хуткім бясплатным праграмным забеспячэннем для баз даных, якое я калі-небудзь бачыў. З тых часоў распрацоўнікі не пераставалі дадаваць фічы, у тым ліку падтрымку Kafka, HDFS і ZStandard сціску. У мінулым годзе яны дадалі падтрымку каскадавання метадаў сціску, і дэльта-ад-дэльты кадаваньне стала магчымым. Пры сціску дадзеных часавых шэрагаў gauge-значэнні могуць добра сціскацца з дапамогай дэльта-кадавання, але для лічыльнікаў (counter) будзе лепш выкарыстоўваць дэльта-ад-дэльты-кадаваньне. Добры сціск стала ключом да прадукцыйнасці ClickHouse.

ClickHouse складаецца з 170 тысяч радкоў C++ кода, за выключэннем іншых бібліятэк, і з'яўляецца адной з найменшых кодавых баз для размеркаваных баз дадзеных. Для параўнання, SQLite не падтрымлівае размеркаванне і складаецца з 235 радкоў кода на мове С. На момант напісання гэтага артыкула свой уклад у ClickHouse ўнеслі 207 інжынераў, і інтэнсіўнасць комітаў у апошні час павялічваецца.

У сакавіку 2017 года ClickHouse пачаў весці часопіс змен у якасці простага спосабу адсочваць распрацоўку. Яны таксама разбілі маналітны файл дакументацыі на іерархію файлаў на аснове Markdown. Праблемы і фічы адсочваюцца праз GitHub, і ў цэлым гэтае праграмнае забеспячэнне стала нашмат больш даступным у апошнія некалькі гадоў.

У гэтым артыкуле я збіраюся зірнуць на прадукцыйнасць кластара ClickHouse на AWS EC2 з выкарыстаннем 36-ядзерных працэсараў і NVMe-назапашвальніка.

АПДЭЙТ: Праз тыдзень пасля першапачатковай публікацыі гэтай пасады я паўторна запусціў тэст з палепшанай канфігурацыяй і дасягнуў значна лепшых вынікаў. Гэты пост быў абноўлены, каб адлюстраваць гэтыя змены.

Запуск кластара AWS EC2

Я буду выкарыстоўваць тры асобнікі c5d.9xlarge EC2 для гэтай пасады. Кожны з іх утрымоўвае 36 віртуальных ЦП, 72 ГБ АЗП, 900 ГБ назапашвальніка NVMe SSD і падтрымлівае 10-гігабітную сетку. Яны каштуюць $1,962/гадзіна кожны ў рэгіёне eu-west-1 пры запуску па патрабаванні. Я буду выкарыстоўваць Ubuntu Server 16.04/XNUMX LTS ў якасці аперацыйнай сістэмы.

Фаервол наладжаны так, што кожная машына можа звязвацца сябар з сябрам без абмежаванняў, і толькі мой IPv4-адрас занесены ў белы спіс SSH у кластары.

NVMe-назапашвальнік у стане працоўнай гатовасці

Для працы ClickHouse я ствару ў NVMe-назапашвальніку файлавую сістэму ў фармаце EXT4 на кожным з сервераў.

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

Пасля таго як усё наладжана, вы можаце ўбачыць кропку мантавання і 783 ГБ прасторы, даступнага ў кожнай з сістэм.

$ 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

Набор дадзеных, які я буду выкарыстоўваць у гэтым тэсце, уяўляе сабой дамп дадзеных, які я сфармаваў з 1.1 мільярда паездак на таксі, вырабленых у Нью-Ёрку за шэсць гадоў. У блогу Мільярд паездак на таксі ў Redshift падрабязна распавядаецца аб тым, як я сабраў гэты набор даных. Яны захоўваюцца ў AWS S3, таму я налажу інтэрфейс каманднага радка AWS з дапамогай майго доступу і сакрэтных ключоў.

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

Я ўсталюю абмежаванне колькасці адначасовых запытаў кліента на 100, каб файлы загружаліся хутчэй, чым пры стандартных наладах.

$ aws configure set 
    default.s3.max_concurrent_requests 
    100

Я спампоўваю набор дадзеных паездак на таксі з AWS S3 і захаваю яго на дыску NVMe на першым серверы. Гэты набор дадзеных складае ~ 104 ГБ у GZIP-сціснутым CSV-фармаце.

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

Ўстаноўка ClickHouse

Я ўсталюю дыстрыбутыў OpenJDK для Java 8, бо ён неабходзен для запуску Apache ZooKeeper, неабходнага для размеркаванай усталёўкі ClickHouse на ўсіх трох машынах.

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

Затым я ўсталёўваю зменную асяроддзі JAVA_HOME.

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

Затым я буду выкарыстоўваць сістэму кіравання пакетамі ў Ubuntu для ўстаноўкі ClickHouse 18.16.1, glances і ZooKeeper на ўсе тры машыны.

$ 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

Я ствару каталог для ClickHouse, а таксама здзейсню некаторыя пераазначэнні канфігурацыі на ўсіх трох серверах.

$ 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

Гэта пераазначэнні канфігурацыі, якія я буду выкарыстоўваць.

<?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>

Затым я запушчу ZooKeeper і сервер ClickHouse на ўсіх трох машынах.

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

Загрузка дадзеных у ClickHouse

На першым серверы я ствару табліцу паездак (trips), у якой будзе захоўвацца набор дадзеных паездак у таксі з выкарыстаннем рухавічка Log.

$ 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;

Затым я распакоўваю і загружаю кожны з CSV-файлаў у табліцу паездак (trips). Наступнае выканана за 55 хвілін і 10 секунд. Пасля гэтай аперацыі памер каталога дадзеных склаў 134 ГБ.

$ 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)

Хуткасць імпарту складала 155 МБ несціснутага CSV-кантэнту ў секунду. Я падазраю, што гэта было звязана з вузкім месцам у GZIP-дэкампрэсіі. Магчыма, хутчэй было распакаваць усе файлы gzip раўналежна, выкарыстаючы xargs, а затым загрузіць распакаваныя дадзеныя. Ніжэй прыведзена апісанне таго, што паведамлялася падчас імпарту 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

Я вызвалю месца на NVMe-прывадзе, выдаліўшы зыходныя CSV-файлы, перш чым працягнуць.

$ sudo rm -fr /ch/csv

Пераўтварэнне ў калоначную форму

Рухавічок Log ClickHouse будзе захоўваць дадзеныя ў радкова-арыентаваным фармаце. Каб хутчэй запытваць дадзеныя, я канвертую іх у калоначны фармат з дапамогай рухавічка MergeTree.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Наступнае выканана за 34 хвіліны і 50 секунд. Пасля гэтай аперацыі памер каталога дадзеных склаў 237 ГБ.

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;

Вось як выглядаў glance-вывад падчас аперацыі:

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)

У апошнім тэсце некалькі слупкоў былі пераўтвораны і пералічаны. Я выявіў, што некаторыя з гэтых функцый больш не працуюць належным чынам у гэтым наборы дадзеных. Для вырашэння гэтай праблемы я выдаліў непрыдатныя функцыі і загрузіў дадзеныя без пераўтварэння ў больш дэталізаваныя тыпы.

Размеркаванне дадзеных па кластары

Я буду размяркоўваць дадзеныя па ўсіх трох вузлах кластара. Для пачатку ніжэй я ствару табліцу на ўсіх трох машынах.

$ 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);

Затым я паклапачуся аб тым, каб першы сервер мог бачыць усе тры вузла ў кластары.

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:

Затым я вызначу новую табліцу на першым серверы, якая заснавана на схеме trips_mergetree_third і выкарыстоўвае рухавік Distributed.

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

Затым я скапірую дадзеныя з табліцы на аснове MergeTree на ўсе тры серверы. Наступнае выканана за 34 хвіліны і 44 секунды.

INSERT INTO trips_mergetree_x3
    SELECT * FROM trips_mergetree;

Пасля прыведзенай вышэй аперацыі я даў ClickHouse 15 хвілін, каб адысці ад адзнакі максімальнага ўзроўню сховішчы. Каталогі дадзеных у канчатковым выніку складалі 264 ГБ, 34 ГБ і 33 ГБ адпаведна на кожным з трох сервераў.

Ацэнка прадукцыйнасці кластара ClickHouse

Тое, што я ўбачыў далей, было самым хуткім часам, які я бачыў пры шматразовым выкананні кожнага запыту ў табліцы trips_mergetree_x3.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Наступнае выканана за 2.449 секунды.

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

Наступнае выканана за 0.691 секунды.

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

Наступнае выканана за 0.,582 секунды.

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

Наступнае выканана за 0.983 секунды.

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;

Для параўнання, я выканаў тыя ж запыты ў табліцы на аснове MergeTree, якая знаходзіцца выключна на першым серверы.

Ацэнка прадукцыйнасці аднаго вузла ClickHouse

Тое, што я ўбачыў далей, было самым хуткім часам, які я бачыў пры шматразовым выкананні кожнага запыту ў табліцы trips_mergetree_x3.

Наступнае выканана за 0.241 секунды.

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

Наступнае выканана за 0.826 секунды.

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

Наступнае выканана за 1.209 секунды.

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

Наступнае выканана за 1.781 секунды.

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;

Разважанні аб выніках

Гэта першы раз, калі бясплатная база дадзеных на базе працэсара змагла перасягнуць базу дадзеных на аснове GPU у маіх тэстах. Тая база дадзеных на аснове GPU з тых часоў падвергнулася двум рэвізіям, але, тым не менш, прадукцыйнасць, якую ClickHouse паказаў на адным вузле, вельмі ўражвае.

Пры гэтым пры выкананні Query 1 на размеркаваным рухавічку накладныя выдаткі аказваюцца на парадак вышэй. Я спадзяюся, што нешта прапусціў у сваім даследаванні для гэтай пасады, таму што было б добра ўбачыць, як час запытаў зніжаецца, калі я дадаю больш вузлоў у кластар. Аднак гэта цудоўна, што пры выкананні іншых запытаў прадукцыйнасць вырасла прыкладна ў 2 разы.

Было б нядрэнна, калі б ClickHouse развіваўся ў напрамку таго, каб можна было аддзяліць сховішча і вылічэнні, каб яны маглі маштабавацца незалежна. Падтрымка HDFS, якая была дададзеная ў мінулым годзе, можа стаць крокам да гэтага. Што тычыцца вылічэнняў, калі адзін запыт можа быць паскораны пры даданні большай колькасці вузлоў у кластар, то будучыня гэтага праграмнага забеспячэння будзе вельмі бясхмарным.

Дзякуй, што знайшлі час, каб прачытаць гэтую пасаду. Я прапаную кансалтынг, архітэктуру і паслугі па практычнаму развіццю для кліентаў у Паўночнай Амерыцы і Еўропе. Калі вы хочаце абмеркаваць, як мае прапановы могуць дапамагчы вашаму бізнесу, звяжыцеся са мной праз LinkedIn.

Крыніца: habr.com

Дадаць каментар