1.1 միլիարդ տաքսի ուղևորություն՝ 108 միջուկանոց ClickHouse կլաստեր

Հոդվածի թարգմանությունը պատրաստվել է հատուկ դասընթացի ուսանողների համար Տվյալների ինժեներ.

1.1 միլիարդ տաքսի ուղևորություն՝ 108 միջուկանոց ClickHouse կլաստեր

clickhouse բաց կոդով սյունակային տվյալների բազա է։ Սա հիանալի միջավայր է, որտեղ հարյուրավոր վերլուծաբաններ կարող են արագ հարցումներ կատարել մանրամասն տվյալների վրա, նույնիսկ երբ օրական տասնյակ միլիարդավոր նոր գրառումներ են մուտքագրվում: Նման համակարգին աջակցելու համար ենթակառուցվածքային ծախսերը կարող են հասնել տարեկան $100-ի, և հնարավոր է, որ դրա կեսը` կախված օգտագործումից: Մի պահ Yandex Metrics-ից ClickHouse-ի տեղադրումը պարունակում էր 10 տրիլիոն գրառում: Բացի Yandex-ից, ClickHouse-ը հաջողություն է ունեցել նաև Bloomberg-ի և Cloudflare-ի հետ:

Երկու տարի առաջ ես ծախսեցի համեմատական ​​վերլուծություն տվյալների բազաներ՝ օգտագործելով մեկ մեքենա, և այն դարձավ ամենաարագը տվյալների բազայի անվճար ծրագրակազմ, որը ես երբևէ տեսել եմ: Այդ ժամանակից ի վեր մշակողները չեն դադարել ավելացնել գործառույթներ, ներառյալ Kafka-ի, HDFS-ի և ZStandard սեղմման աջակցությունը: Անցյալ տարի նրանք ավելացրել են աջակցություն կասկադային սեղմման մեթոդներին և դելտա-ից-դելտա կոդավորումը հնարավոր դարձավ. Ժամանակային շարքերի տվյալները սեղմելիս չափիչի արժեքները կարելի է լավ սեղմել՝ օգտագործելով դելտա կոդավորումը, սակայն հաշվիչների համար ավելի լավ կլինի օգտագործել դելտա առ եռանկյուն կոդավորումը: Լավ սեղմումը դարձել է ClickHouse-ի աշխատանքի բանալին:

ClickHouse-ը բաղկացած է C++ կոդերի 170 հազար տողից՝ չհաշված երրորդ կողմի գրադարանները և հանդիսանում է տվյալների բազայի ամենափոքր բաշխված կոդերի բազաներից մեկը։ Համեմատության համար, SQLite-ը չի աջակցում բաշխմանը և բաղկացած է 235 հազար տող C կոդից: Այս գրելու պահի դրությամբ 207 ինժեներներ ներդրում են ունեցել ClickHouse-ում, և պարտավորությունների ինտենսիվությունը վերջերս աճել է:

2017 թվականի մարտին ClickHouse-ը սկսեց վարել փոփոխության մատյան որպես զարգացմանը հետևելու հեշտ միջոց: Նրանք նաև բաժանեցին մոնոլիտ փաստաթղթերի ֆայլը Markdown-ի վրա հիմնված ֆայլերի հիերարխիայի մեջ: Խնդիրներն ու առանձնահատկությունները հետագծվում են GitHub-ի միջոցով, և ընդհանուր առմամբ ծրագրակազմը վերջին մի քանի տարիների ընթացքում շատ ավելի հասանելի է դարձել:

Այս հոդվածում ես պատրաստվում եմ նայել AWS EC2-ի վրա ClickHouse կլաստերի աշխատանքին՝ օգտագործելով 36 միջուկային պրոցեսորներ և NVMe պահեստավորում:

ԹԱՐՄԱՑՈՒՄ. Այս գրառումը սկզբնապես հրապարակելուց մեկ շաբաթ անց ես վերագործարկեցի թեստը բարելավված կազմաձևով և հասա շատ ավելի լավ արդյունքների: Այս գրառումը թարմացվել է՝ արտացոլելու այս փոփոխությունները:

AWS EC2 կլաստերի գործարկում

Այս գրառման համար ես կօգտագործեմ երեք c5d.9xlarge EC2 օրինակ: Նրանցից յուրաքանչյուրը պարունակում է 36 վիրտուալ պրոցեսոր, 72 ԳԲ օպերատիվ հիշողություն, 900 ԳԲ NVMe SSD պահեստավորում և աջակցում է 10 Գիգաբիթ ցանց: Նրանք արժեն $1,962/ժամ յուրաքանչյուրը eu-west-1 տարածաշրջանում, երբ աշխատում են ըստ պահանջի: Որպես օպերացիոն համակարգ ես կօգտագործեմ Ubuntu Server 16.04 LTS-ը:

Firewall-ը կազմաձևված է այնպես, որ յուրաքանչյուր մեքենա կարողանա շփվել միմյանց հետ առանց սահմանափակումների, և միայն իմ IPv4 հասցեն է սպիտակ ցուցակում SSH-ի կողմից կլաստերում:

NVMe շարժիչը գործառնական պատրաստության վիճակում է

Որպեսզի ClickHouse-ը աշխատի, ես կստեղծեմ ֆայլային համակարգ EXT4 ձևաչափով սերվերներից յուրաքանչյուրի NVMe սկավառակի վրա:

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

Երբ ամեն ինչ կազմաձևված է, դուք կարող եք տեսնել ամրացման կետը և յուրաքանչյուր համակարգում հասանելի 783 ԳԲ տարածքը:

$ 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

Տվյալների հավաքածուն, որը ես կօգտագործեմ այս թեստում, տվյալների աղբանոց է, որը ես ստեղծել եմ Նյու Յորքում վեց տարվա ընթացքում 1.1 միլիարդ տաքսիով ուղևորությունների արդյունքում: Բլոգում Մեկ միլիարդ տաքսի ուղևորություն Redshift-ով մանրամասնում է, թե ինչպես եմ հավաքել այս տվյալների հավաքածուն: Դրանք պահվում են AWS S3-ում, ուստի ես կկարգավորեմ AWS CLI-ն իմ մուտքի և գաղտնի բանալիների միջոցով:

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

Հաճախորդի միաժամանակյա հարցումների սահմանաչափը կսահմանեմ 100-ի, որպեսզի ֆայլերը ներբեռնվեն ավելի արագ, քան լռելյայն կարգավորումները:

$ aws configure set 
    default.s3.max_concurrent_requests 
    100

Ես կներբեռնեմ տաքսիով ուղևորությունների տվյալները AWS S3-ից և կպահեմ այն ​​առաջին սերվերի NVMe սկավառակի վրա: Այս տվյալների հավաքածուն ~104 ԳԲ է GZIP սեղմված CSV ձևաչափով:

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

ClickHouse-ի տեղադրում

Ես կտեղադրեմ OpenJDK բաշխումը Java 8-ի համար, քանի որ այն պահանջվում է Apache ZooKeeper-ը գործարկելու համար, որն անհրաժեշտ է բոլոր երեք մեքենաների վրա ClickHouse-ի բաշխված տեղադրման համար:

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

Այնուհետև ես սահմանեցի շրջակա միջավայրի փոփոխականը JAVA_HOME.

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

Այնուհետև ես կօգտագործեմ Ubuntu-ի փաթեթների կառավարման համակարգը՝ բոլոր երեք մեքենաների վրա ClickHouse 18.16.1, glances և ZooKeeper-ը տեղադրելու համար:

$ 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

Ես կստեղծեմ տեղեկատու ClickHouse-ի համար, ինչպես նաև կանեմ որոշ կոնֆիգուրացիաների անտեսում բոլոր երեք սերվերների վրա:

$ 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

Սրանք կոնֆիգուրացիայի վերափոխումներ են, որոնք ես կօգտագործեմ:

<?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>

Այնուհետև ես կգործարկեմ ZooKeeper-ը և ClickHouse սերվերը բոլոր երեք մեքենաների վրա:

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

Տվյալների վերբեռնում ClickHouse

Առաջին սերվերի վրա ես կստեղծեմ ճամփորդական աղյուսակ (trips), որը կպահի տաքսիով ուղևորությունների տվյալների հավաքածու՝ օգտագործելով Log շարժիչը:

$ 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;

Այնուհետև ես հանում և բեռնում եմ CSV ֆայլերից յուրաքանչյուրը ճամփորդական աղյուսակի մեջ (trips) Հետևյալն ավարտվել է 55 րոպե 10 վայրկյանում. Այս գործողությունից հետո տվյալների գրացուցակի չափը կազմել է 134 ԳԲ:

$ 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)

Ներմուծման արագությունը կազմում էր վայրկյանում 155 ՄԲ չսեղմված CSV բովանդակություն: Ես կասկածում եմ, որ դա պայմանավորված էր GZIP-ի ապակոմպրեսիայի խցանման պատճառով: Հնարավոր է, որ ավելի արագ լիներ բոլոր gzipped ֆայլերը զուգահեռաբար բացել xargs-ի միջոցով, իսկ հետո բեռնել unzipped տվյալները: Ստորև բերված է CSV ներմուծման գործընթացի ընթացքում հաղորդվածի նկարագրությունը:

$ 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

Ես տեղ կազատեմ NVMe սկավառակում՝ ջնջելով բնօրինակ CSV ֆայլերը՝ շարունակելուց առաջ:

$ sudo rm -fr /ch/csv

Փոխարկել սյունակի ձևին

Log ClickHouse շարժիչը տվյալները կպահի տողերի վրա հիմնված ձևաչափով: Տվյալներն ավելի արագ հարցնելու համար ես դրանք վերածում եմ սյունակային ձևաչափի՝ օգտագործելով MergeTree շարժիչը:

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Հետևյալն ավարտվել է 34 րոպե 50 վայրկյանում. Այս գործողությունից հետո տվյալների գրացուցակի չափը կազմել է 237 ԳԲ:

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;

Ահա թե ինչ տեսք ուներ ակնթարթային ելքը գործողության ընթացքում.

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)

Վերջին թեստում մի քանի սյունակներ փոխարկվեցին և վերահաշվարկվեցին: Ես պարզեցի, որ որոշ գործառույթներ այլևս չեն աշխատում, ինչպես սպասվում էր այս տվյալների բազայում: Այս խնդիրը լուծելու համար ես հեռացրեցի անհամապատասխան գործառույթները և բեռնեցի տվյալները՝ առանց ավելի հատիկավոր տեսակների փոխարկելու:

Տվյալների բաշխում կլաստերի վրա

Ես կբաշխեմ տվյալները բոլոր երեք կլաստերային հանգույցների վրա: Սկսելու համար, ստորև ես կստեղծեմ աղյուսակ բոլոր երեք մեքենաների վրա:

$ 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);

Այնուհետև ես կհամոզվեմ, որ առաջին սերվերը կարող է տեսնել կլաստերի բոլոր երեք հանգույցները։

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:

Այնուհետև ես կսահմանեմ նոր աղյուսակ առաջին սերվերի վրա, որը հիմնված է սխեմայի վրա trips_mergetree_third և օգտագործում է Distributed շարժիչը:

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

Այնուհետև ես կպատճենեմ տվյալները MergeTree-ի վրա հիմնված աղյուսակից բոլոր երեք սերվերներին: Հետևյալը լրացվեց 34 րոպե 44 վայրկյանում.

INSERT INTO trips_mergetree_x3
    SELECT * FROM trips_mergetree;

Վերոնշյալ գործողությունից հետո ես ClickHouse-ին 15 րոպե տվեցի, որպեսզի հեռանար պահեստավորման առավելագույն մակարդակի նշագծից: Տվյալների գրացուցակները երեք սերվերներից յուրաքանչյուրի վրա ավարտվեցին համապատասխանաբար 264 ԳԲ, 34 ԳԲ և 33 ԳԲ:

ClickHouse կլաստերի կատարողականի գնահատում

Այն, ինչ ես տեսա հաջորդը, ամենաարագ ժամանակն էր, երբ ես տեսել եմ, որ յուրաքանչյուր հարցումը մի քանի անգամ կատարել է սեղանի վրա trips_mergetree_x3.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Հետևյալն ավարտվել է 2.449 վայրկյանում.

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

Հետևյալն ավարտվել է 0.691 վայրկյանում.

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

Հետևյալն ավարտվել է 0 վայրկյանում.

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

Հետևյալն ավարտվել է 0.983 վայրկյանում.

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;

Համեմատության համար, ես նույն հարցումներն առաջադրեցի MergeTree-ի վրա հիմնված աղյուսակի վրա, որը գտնվում է բացառապես առաջին սերվերի վրա:

Մեկ ClickHouse հանգույցի կատարողականի գնահատում

Այն, ինչ ես տեսա հաջորդը, ամենաարագ ժամանակն էր, երբ ես տեսել եմ, որ յուրաքանչյուր հարցումը մի քանի անգամ կատարել է սեղանի վրա trips_mergetree_x3.

Հետևյալն ավարտվել է 0.241 վայրկյանում.

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

Հետևյալն ավարտվել է 0.826 վայրկյանում.

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

Հետևյալն ավարտվել է 1.209 վայրկյանում.

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

Հետևյալն ավարտվել է 1.781 վայրկյանում.

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;

Մտորումներ արդյունքների վերաբերյալ

Սա առաջին դեպքն է, երբ CPU-ի վրա հիմնված անվճար տվյալների բազան իմ թեստերում կարողացավ գերազանցել GPU-ի վրա հիմնված տվյալների բազան: Այդ GPU-ի վրա հիմնված տվյալների բազան այդ ժամանակից ի վեր անցել է երկու վերանայման, բայց այն կատարումը, որը ClickHouse-ը մատուցեց մեկ հանգույցի վրա, այնուամենայնիվ, շատ տպավորիչ է:

Միևնույն ժամանակ, բաշխված շարժիչի վրա հարցումը 1-ն իրականացնելիս, վերադիր ծախսերը մեծության կարգով ավելի բարձր են: Հուսով եմ, որ այս գրառման համար իմ հետազոտության մեջ ինչ-որ բան բաց եմ թողել, քանի որ լավ կլիներ տեսնել, որ հարցումների ժամանակները նվազում են, երբ ես ավելացնում եմ ավելի շատ հանգույցներ կլաստերին: Այնուամենայնիվ, հիանալի է, որ այլ հարցումներ կատարելիս կատարողականությունն աճել է մոտ 2 անգամ:

Հաճելի կլիներ տեսնել, թե ինչպես է ClickHouse-ը զարգանում, որպեսզի կարողանա առանձնացնել պահեստը և հաշվարկել, որպեսզի նրանք կարողանան ինքնուրույն մասշտաբավորվել: HDFS-ի աջակցությունը, որն ավելացվել է անցյալ տարի, կարող է քայլ լինել դեպի դա: Հաշվարկային առումով, եթե մեկ հարցումը կարող է արագացվել՝ կլաստերին ավելի շատ հանգույցներ ավելացնելով, ապա այս ծրագրաշարի ապագան շատ պայծառ է:

Շնորհակալություն այս գրառումը կարդալու համար ժամանակ տրամադրելու համար: Ես առաջարկում եմ խորհրդատվական, ճարտարապետության և պրակտիկայի զարգացման ծառայություններ Հյուսիսային Ամերիկայում և Եվրոպայում հաճախորդներին: Եթե ​​ցանկանում եք քննարկել, թե ինչպես կարող են իմ առաջարկները օգնել ձեր բիզնեսին, խնդրում եմ կապվեք ինձ հետ LinkedIn.

Source: www.habr.com

Добавить комментарий