1.1 miliardi di viaggi in taxi: cluster ClickHouse da 108 core

La traduzione dell'articolo è stata preparata appositamente per gli studenti del corso Ingegnere dei dati.

1.1 miliardi di viaggi in taxi: cluster ClickHouse da 108 core

CliccaCasa è un database colonnare open source. Si tratta di un ambiente eccezionale in cui centinaia di analisti possono eseguire rapidamente query su dati dettagliati, anche se ogni giorno vengono immesse decine di miliardi di nuovi record. I costi infrastrutturali per supportare un sistema del genere potrebbero raggiungere i 100 dollari all’anno e potenzialmente la metà a seconda dell’utilizzo. Ad un certo punto, l'installazione ClickHouse di Yandex Metrics conteneva 10 trilioni di record. Oltre a Yandex, ClickHouse ha riscontrato successo anche con Bloomberg e Cloudflare.

Due anni fa ho trascorso analisi comparativa database utilizzando una macchina, ed è diventato il più veloce software di database gratuito che abbia mai visto. Da allora, gli sviluppatori non hanno smesso di aggiungere funzionalità, incluso il supporto per la compressione Kafka, HDFS e ZStandard. L'anno scorso hanno aggiunto il supporto per i metodi di compressione a cascata e delta-da-delta divenne possibile la codifica. Quando si comprimono i dati delle serie temporali, i valori del misuratore possono essere compressi bene utilizzando la codifica delta, ma per i contatori sarebbe meglio utilizzare la codifica delta per delta. Una buona compressione è diventata la chiave delle prestazioni di ClickHouse.

ClickHouse è costituito da 170mila righe di codice C++, escluse le librerie di terze parti, ed è uno dei più piccoli database distribuiti. In confronto, SQLite non supporta la distribuzione ed è composto da 235mila righe di codice C. Al momento della stesura di questo articolo, 207 ingegneri hanno contribuito a ClickHouse e l'intensità degli impegni è aumentata di recente.

Nel marzo 2017, ClickHouse ha iniziato a condurre registro delle modifiche come un modo semplice per tenere traccia dello sviluppo. Hanno anche suddiviso il file di documentazione monolitico in una gerarchia di file basata su Markdown. Problemi e funzionalità vengono monitorati tramite GitHub e in generale il software è diventato molto più accessibile negli ultimi anni.

In questo articolo darò un'occhiata alle prestazioni di un cluster ClickHouse su AWS EC2 utilizzando processori a 36 core e storage NVMe.

AGGIORNAMENTO: una settimana dopo aver pubblicato originariamente questo post, ho eseguito nuovamente il test con una configurazione migliorata e ho ottenuto risultati molto migliori. Questo post è stato aggiornato per riflettere questi cambiamenti.

Avvio di un cluster AWS EC2

Utilizzerò tre istanze EC5 c9d.2xlarge per questo post. Ognuno di essi contiene 36 CPU virtuali, 72 GB di RAM, 900 GB di spazio di archiviazione SSD NVMe e supporta la rete da 10 Gigabit. Costano 1,962 dollari l'ora ciascuno nella regione eu-west-1 quando funzionano su richiesta. Utilizzerò Ubuntu Server 16.04 LTS come sistema operativo.

Il firewall è configurato in modo che ogni macchina possa comunicare tra loro senza restrizioni e solo il mio indirizzo IPv4 è inserito nella whitelist di SSH nel cluster.

Unità NVMe in stato di disponibilità operativa

Affinché ClickHouse funzioni, creerò un file system nel formato EXT4 su un'unità NVMe su ciascuno dei server.

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

Una volta configurato tutto, potrai vedere il punto di montaggio e i 783 GB di spazio disponibili su ciascun sistema.

$ 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

Il set di dati che utilizzerò in questo test è un dump di dati che ho generato da 1.1 miliardi di corse in taxi effettuate a New York in sei anni. Sul blog Un miliardo di viaggi in taxi a Redshift dettaglia come ho raccolto questo set di dati. Sono archiviati in AWS S3, quindi configurerò l'AWS CLI con le mie chiavi di accesso e segrete.

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

Imposterò il limite di richieste simultanee del client su 100 in modo che i file vengano scaricati più velocemente rispetto alle impostazioni predefinite.

$ aws configure set 
    default.s3.max_concurrent_requests 
    100

Scaricherò il set di dati delle corse in taxi da AWS S3 e lo memorizzerò su un'unità NVMe sul primo server. Questo set di dati è di circa 104 GB in formato CSV compresso GZIP.

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

Installazione di ClickHouse

Installerò la distribuzione OpenJDK per Java 8 poiché è necessaria per eseguire Apache ZooKeeper, necessario per un'installazione distribuita di ClickHouse su tutte e tre le macchine.

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

Quindi ho impostato la variabile d'ambiente JAVA_HOME.

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

Utilizzerò quindi il sistema di gestione dei pacchetti di Ubuntu per installare ClickHouse 18.16.1, looks e ZooKeeper su tutte e tre le macchine.

$ 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

Creerò una directory per ClickHouse ed eseguirò anche alcune modifiche alla configurazione su tutti e tre i server.

$ 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

Queste sono le sostituzioni di configurazione che utilizzerò.

<?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>

Eseguirò quindi ZooKeeper e il server ClickHouse su tutte e tre le macchine.

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

Caricamento dei dati su ClickHouse

Sul primo server creerò una tabella di viaggio (trips), che memorizzerà un set di dati di viaggi in taxi utilizzando il motore 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;

Quindi estraggo e carico ciascuno dei file CSV in una tabella di viaggio (trips). Quanto segue è stato completato in 55 minuti e 10 secondi. Dopo questa operazione, la dimensione della directory dei dati era di 134 GB.

$ 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)

La velocità di importazione era di 155 MB di contenuto CSV non compresso al secondo. Sospetto che ciò sia dovuto a un collo di bottiglia nella decompressione GZIP. Potrebbe essere stato più veloce decomprimere tutti i file gzippati in parallelo utilizzando xargs e quindi caricare i dati decompressi. Di seguito la descrizione di quanto riportato durante il processo di importazione del 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

Libererò spazio sull'unità NVMe eliminando i file CSV originali prima di continuare.

$ sudo rm -fr /ch/csv

Converti in formato colonna

Il motore Log ClickHouse memorizzerà i dati in un formato orientato alle righe. Per interrogare i dati più velocemente, li converto in formato colonnare utilizzando il motore MergeTree.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Quanto segue è stato completato in 34 minuti e 50 secondi. Dopo questa operazione, la dimensione della directory dei dati era di 237 GB.

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;

Questo è l'aspetto dell'output del colpo d'occhio durante l'operazione:

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)

Nell'ultimo test sono state convertite e ricalcolate diverse colonne. Ho scoperto che alcune di queste funzioni non funzionano più come previsto su questo set di dati. Per risolvere questo problema, ho rimosso le funzioni inappropriate e ho caricato i dati senza convertirli in tipi più granulari.

Distribuzione dei dati nel cluster

Distribuirò i dati su tutti e tre i nodi del cluster. Per iniziare, di seguito creerò una tabella su tutte e tre le macchine.

$ 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);

Quindi mi assicurerò che il primo server possa vedere tutti e tre i nodi nel cluster.

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:

Quindi definirò una nuova tabella sul primo server basata sullo schema trips_mergetree_third e utilizza il motore distribuito.

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

Copierò quindi i dati dalla tabella basata su MergeTree su tutti e tre i server. Quanto segue è stato completato in 34 minuti e 44 secondi.

INSERT INTO trips_mergetree_x3
    SELECT * FROM trips_mergetree;

Dopo l'operazione di cui sopra, ho concesso a ClickHouse 15 minuti per allontanarsi dal livello massimo di archiviazione. Le directory dei dati erano rispettivamente di 264 GB, 34 GB e 33 GB su ciascuno dei tre server.

Valutazione delle prestazioni del cluster ClickHouse

Quello che ho visto dopo è stato il tempo più veloce che ho visto eseguendo ciascuna query su una tabella più volte trips_mergetree_x3.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Il seguente è stato completato in 2.449 secondi.

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

Il seguente è stato completato in 0.691 secondi.

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

Quanto segue è stato completato in 0 secondi.

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

Il seguente è stato completato in 0.983 secondi.

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;

Per fare un confronto, ho eseguito le stesse query su una tabella basata su MergeTree che risiede esclusivamente sul primo server.

Valutazione delle prestazioni di un nodo ClickHouse

Quello che ho visto dopo è stato il tempo più veloce che ho visto eseguendo ciascuna query su una tabella più volte trips_mergetree_x3.

Il seguente è stato completato in 0.241 secondi.

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

Il seguente è stato completato in 0.826 secondi.

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

Il seguente è stato completato in 1.209 secondi.

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

Il seguente è stato completato in 1.781 secondi.

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;

Riflessioni sui risultati

Questa è la prima volta che un database gratuito basato su CPU è riuscito a superare un database basato su GPU nei miei test. Da allora il database basato su GPU ha subito due revisioni, ma le prestazioni fornite da ClickHouse su un singolo nodo sono comunque davvero impressionanti.

Allo stesso tempo, quando si esegue la query 1 su un motore distribuito, i costi generali sono molto più alti. Spero di aver tralasciato qualcosa nella mia ricerca per questo post perché sarebbe bello vedere i tempi di query diminuire man mano che aggiungo più nodi al cluster. Tuttavia, è fantastico che durante l'esecuzione di altre query, le prestazioni siano aumentate di circa 2 volte.

Sarebbe bello vedere ClickHouse evolversi verso la possibilità di separare archiviazione ed elaborazione in modo che possano scalare in modo indipendente. Il supporto HDFS, aggiunto lo scorso anno, potrebbe essere un passo in questa direzione. In termini di elaborazione, se una singola query può essere accelerata aggiungendo più nodi al cluster, il futuro di questo software è molto luminoso.

Grazie per aver dedicato del tempo a leggere questo post. Offro servizi di consulenza, architettura e sviluppo di pratiche a clienti in Nord America ed Europa. Se desideri discutere di come i miei suggerimenti possono aiutare la tua attività, contattami tramite LinkedIn.

Fonte: habr.com

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