1.1 miliardë udhëtime me taksi: grupi ClickHouse me 108 bërthama

Përkthimi i artikullit u përgatit posaçërisht për studentët e kursit "Inxhinier i të dhënave".

1.1 miliardë udhëtime me taksi: grupi ClickHouse me 108 bërthama

ShtĂ«pi Kliko ClickHouse Ă«shtĂ« njĂ« bazĂ« tĂ« dhĂ«nash koloniale me burim tĂ« hapur. ËshtĂ« njĂ« mjedis fantastik ku qindra analistĂ« mund tĂ« kĂ«rkojnĂ« shpejt tĂ« dhĂ«na tĂ« gjera, edhe kur futen dhjetĂ«ra miliarda tĂ« dhĂ«na tĂ« reja çdo ditĂ«. Kostot e infrastrukturĂ«s pĂ«r tĂ« mbĂ«shtetur njĂ« sistem tĂ« tillĂ« mund tĂ« arrijnĂ« nĂ« 100 dollarĂ« nĂ« vit, potencialisht gjysma e kĂ«saj shume, varĂ«sisht nga pĂ«rdorimi. NĂ« njĂ« moment, instalimi ClickHouse i Yandex Metrica pĂ«rmbante 10 trilionĂ« tĂ« dhĂ«na. PĂ«rveç Yandex, ClickHouse ka gjetur sukses edhe me Bloomberg dhe Cloudflare.

Dy vjet më parë kalova analizë krahasuese bazat e të dhënave duke përdorur një makinë, dhe u bë më i shpejti softuer falas për bazat e të dhënave që kam parë ndonjëherë. Që atëherë, zhvilluesit kanë shtuar vazhdimisht veçori, duke përfshirë mbështetje për Kafka, HDFS dhe kompresimin ZStandard. Vitin e kaluar, ata shtuan mbështetje për metodat e kompresimit kaskadues dhe delta-e-deltës Kodimi u bë i mundur. Gjatë kompresimit të të dhënave të serive kohore, vlerat e matësit mund të kompresohen mirë duke përdorur kodimin delta, por për numëruesit, kodimi delta-of-delta është më i mirë. Kompresimi i mirë është bërë çelësi i performancës së ClickHouse.

ClickHouse përbëhet nga 170 rreshta kodi C++, duke përjashtuar bibliotekat e palëve të treta, dhe është një nga bazat më të vogla të kodit për bazat e të dhënave të shpërndara. Në krahasim, SQLite nuk mbështet shpërndarjen dhe përbëhet nga 235 rreshta kodi C. Në kohën e shkrimit të këtij dokumenti, 207 inxhinierë kanë kontribuar në ClickHouse, dhe shkalla e angazhimeve është rritur kohët e fundit.

Në mars të vitit 2017, ClickHouse filloi të hostojë ditari i ndryshimeve si një mënyrë e lehtë për të ndjekur zhvillimin. Ata gjithashtu e ndanë skedarin monolit të dokumentacionit në një hierarki skedarësh të bazuar në Markdown. Problemet dhe veçoritë gjurmohen përmes GitHub dhe në përgjithësi, softueri është bërë shumë më i arritshëm në vitet e fundit.

Në këtë artikull, do të shqyrtoj performancën e një klasteri ClickHouse në AWS EC2 duke përdorur procesorë 36-bërthamorë dhe memorie NVMe.

PËRDITËSIM: NjĂ« javĂ« pasi ky postim u publikua fillimisht, e ribĂ«ra testin me njĂ« konfigurim tĂ« pĂ«rmirĂ«suar dhe arrita rezultate shumĂ« mĂ« tĂ« mira. Ky postim Ă«shtĂ« pĂ«rditĂ«suar pĂ«r tĂ« pasqyruar kĂ«to ndryshime.

Lançimi i një klasteri AWS EC2

Do tĂ« pĂ«rdor tre instanca c5d.9xlarge EC2 pĂ«r kĂ«tĂ« postim. Secila pĂ«rmban 36 vCPU, 72 GB RAM, 900 GB hapĂ«sirĂ« ​​ruajtjeje NVMe SSD dhe mbĂ«shtet rrjetĂ«zimin 10 Gbps. Ato kushtojnĂ« 1,962 dollarĂ«/orĂ« secila nĂ« rajonin eu-west-1 kur funksionojnĂ« sipas kĂ«rkesĂ«s. Do tĂ« pĂ«rdor Ubuntu Server 16.04 LTS si sistem operativ.

Firewall-i është konfiguruar në mënyrë që çdo makinë të mund të komunikojë me njëra-tjetrën pa kufizime, dhe vetëm adresa ime IPv4 është në listën e bardhë për SSH në klaster.

Disku NVMe në gjendje pune

Për të ekzekutuar ClickHouse, do të krijoj një sistem skedarësh EXT4 në diskun NVMe në secilin server.

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

Pasi tĂ« jetĂ« konfiguruar gjithçka, mund tĂ« shihni pikĂ«n e montimit dhe 783 GB hapĂ«sirĂ« ​​tĂ« disponueshme nĂ« secilin sistem.

$ 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

Seti i të dhënave që do të përdor për këtë test është një grumbull të dhënash që krijova nga 1.1 miliardë udhëtime me taksi të kryera në New York City gjatë gjashtë viteve. Në postimin në blog Një miliard udhëtime me taksi në Redshift Ky artikull shpjegon në detaje se si e kam mbledhur këtë grup të dhënash. Ai ruhet në AWS S3, kështu që do ta konfiguroj AWS CLI me çelësat e mi të aksesit dhe çelësat sekretë.

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

Do ta vendos limitin e numrit të kërkesave të njëkohshme të klientëve në 100 në mënyrë që skedarët të ngarkohen më shpejt sesa me cilësimet fillestare.

$ aws configure set 
    default.s3.max_concurrent_requests 
    100

Do ta shkarkoj të dhënat e udhëtimit me taksi nga AWS S3 dhe do ta ruaj në një disk NVMe në serverin e parë. Ky grup të dhënash është ~104 GB në formatin CSV të kompresuar me GZIP.

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

Instalimi i ClickHouse

Do ta instaloj shpërndarjen OpenJDK për Java 8, pasi kërkohet për të ekzekutuar Apache ZooKeeper, i cili kërkohet për instalimin e shpërndarë të ClickHouse në të tre makinat.

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

Pastaj vendosa variablin e mjedisit JAVA_HOME.

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

Pastaj do të përdor sistemin e menaxhimit të paketave të Ubuntu për të instaluar ClickHouse 18.16.1, glances dhe ZooKeeper në të tre makinat.

$ 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

Do të krijoj një drejtori për ClickHouse dhe gjithashtu do të bëj disa mbivendosje të konfigurimit në të tre serverat.

$ 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

Këto janë mbivendosjet e konfigurimit që do të përdor.

<?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>

Pastaj do të ekzekutoj ZooKeeper dhe serverin ClickHouse në të tre makinat.

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

Ngarkimi i të dhënave në ClickHouse

Në serverin e parë do të krijoj një tabelë udhëtimesh (trips), i cili do të ruajë një grup të dhënash të udhëtimeve me taksi duke përdorur motorin 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;

Pastaj e çkompresoj dhe ngarkoj secilin prej skedarëve CSV në spreadsheet-in e udhëtimeve (tripsOperacioni i mëposhtëm përfundoi në 55 minuta e 10 sekonda. Pas këtij operacioni, madhësia e direktorisë së të dhënave ishte 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)

Shpejtësia e importimit ishte 155 MB përmbajtje CSV të pakompresuar për sekondë. Dyshoj se kjo ishte për shkak të një pengese në dekompresimin GZIP. Mund të kishte qenë më e shpejtë të dekompresoheshin të gjithë skedarët gzip paralelisht duke përdorur xargs dhe pastaj të ngarkoheshin të dhënat e dekompresuara. Më poshtë është një përshkrim i mesazheve të raportuara gjatë procesit të importimit 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

Do tĂ« liroj hapĂ«sirĂ« ​​nĂ« diskun NVMe duke fshirĂ« skedarĂ«t origjinalĂ« CSV pĂ«rpara se tĂ« vazhdoj.

$ sudo rm -fr /ch/csv

Konvertimi në formë kolone

Motori ClickHouse Log do të ruajë të dhënat në një format të orientuar drejt rreshtave. Për ta bërë më të shpejtë kërkimin e të dhënave, do t'i konvertoj ato në një format kolonash duke përdorur motorin MergeTree.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Operacioni i mëposhtëm përfundoi në 34 minuta e 50 sekonda. Pas këtij operacioni, madhësia e direktorisë së të dhënave ishte 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;

Ja si dukej rezultati i shikimit gjatë operacionit:

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)

Në testin e fundit, disa kolona u transformuan dhe u rillogaritën. Zbulova se disa nga këto funksione nuk funksiononin më siç duhet në këtë grup të dhënash. Për ta adresuar këtë, hoqa funksionet e papërshtatshme dhe i ngarkova të dhënat pa i transformuar ato në lloje të dhënash më të detajuara.

Shpërndarja e të dhënave në një klaster

Do t'i shpërndaj të dhënat në të tre nyjet e klasterit. Për të filluar, do të krijoj një tabelë në të tre makinat më poshtë.

$ 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);

Pastaj do të sigurohem që serveri i parë mund t'i shohë të tre nyjet në klaster.

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:

Pastaj do të përcaktoj një tabelë të re në serverin e parë që bazohet në skemën trips_mergetree_third dhe përdor motorin e shpërndarë.

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

Pastaj do t'i kopjoj të dhënat nga tabela e bazuar në MergeTree në të tre serverat. Kjo që vijon përfundoi në 34 minuta e 44 sekonda.

INSERT INTO trips_mergetree_x3
    SELECT * FROM trips_mergetree;

Pas operacionit të mësipërm, i dhashë ClickHouse 15 minuta për t'u rikuperuar nga kufizimi i hapësirës së ruajtjes. Drejtoritë e të dhënave përfunduan duke qenë përkatësisht 264 GB, 34 GB dhe 33 GB në secilin nga tre serverat.

Vlerësimi i Performancës së Klasterit ClickHouse

Ajo që pashë më pas ishte koha më e shpejtë që kam parë kur kam ekzekutuar çdo pyetje në një tabelë disa herë. trips_mergetree_x3.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Pjesa e mëposhtme u përfundua në 2.449 sekonda.

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

Pjesa e mëposhtme u përfundua në 0.691 sekonda.

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

Pjesa e mëposhtme u përfundua në 0.582 sekonda.

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

Pjesa e mëposhtme u përfundua në 0.983 sekonda.

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;

Për krahasim, unë ekzekutova të njëjtat pyetje në një tabelë të bazuar në MergeTree që ndodhet ekskluzivisht në serverin e parë.

Vlerësimi i Performancës së Nyjës së Vetme të ClickHouse

Ajo që pashë më pas ishte koha më e shpejtë që kam parë kur kam ekzekutuar çdo pyetje në një tabelë disa herë. trips_mergetree_x3.

Pjesa e mëposhtme u përfundua në 0.241 sekonda.

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

Pjesa e mëposhtme u përfundua në 0.826 sekonda.

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

Pjesa e mëposhtme u përfundua në 1.209 sekonda.

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

Pjesa e mëposhtme u përfundua në 1.781 sekonda.

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;

Reflektime mbi rezultatet

Kjo është hera e parë që një bazë të dhënash falas e bazuar në CPU ka tejkaluar një bazë të dhënash të bazuar në GPU në testet e mia. Kjo bazë të dhënash e bazuar në GPU i është nënshtruar dy rishikimeve që atëherë, por performanca e ClickHouse në një nyje të vetme është ende shumë mbresëlënëse.

Megjithatë, kur ekzekutohet Query 1 në një motor të shpërndarë, kostot e përgjithshme janë shumë më të larta. Shpresoj se kam humbur diçka në kërkimin tim për këtë postim, sepse do të ishte mirë të shihja se si ulen kohët e pyetjeve ndërsa shtoj më shumë nyje në klaster. Megjithatë, është e jashtëzakonshme që performanca për pyetjet e tjera u rrit me afërsisht 2 herë.

Do të ishte shumë mirë nëse ClickHouse do të evoluonte për të ndarë hapësirën e ruajtjes dhe atë të llogaritjes, duke u lejuar atyre të shkallëzohen në mënyrë të pavarur. Mbështetja për HDFS, e shtuar vitin e kaluar, mund të jetë një hap drejt kësaj. Lidhur me llogaritjen, nëse një pyetje e vetme mund të përshpejtohet duke shtuar më shumë nyje në klaster, e ardhmja e këtij softueri do të jetë shumë e ndritur.

Faleminderit që gjetët kohë për ta lexuar këtë postim. Unë ofroj shërbime konsulence, arkitekture dhe zhvillimi praktik për klientë në Amerikën e Veriut dhe Evropë. Nëse dëshironi të diskutoni se si ofertat e mia mund ta ndihmojnë biznesin tuaj, ju lutem më kontaktoni në LinkedIn.

Burimi: www.habr.com