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

Shtëpi Kliko është një bazë të dhënash kolone me burim të hapur. Është një mjedis i mrekullueshëm ku qindra analistë mund të kërkojnë shpejt të dhëna të detajuara, edhe pse dhjetëra miliarda rekorde të reja futen në ditë. Kostot e infrastrukturës për të mbështetur një sistem të tillë mund të jenë deri në 100 dollarë në vit, dhe potencialisht gjysma e asaj në varësi të përdorimit. Në një moment, instalimi i ClickHouse nga Yandex Metrics përmbante 10 trilion rekorde. Përveç Yandex, ClickHouse ka gjetur sukses edhe me Bloomberg dhe Cloudflare.

Para dy vitesh kalova analiza krahasuese bazat e të dhënave duke përdorur një makinë, dhe u bë me i shpejti softuer falas i bazës së të dhënave që kam parë ndonjëherë. Që atëherë, zhvilluesit nuk kanë ndalur së shtuari veçori, duke përfshirë mbështetjen për kompresimin Kafka, HDFS dhe ZStandard. Vitin e kaluar ata shtuan mbështetje për metodat e ngjeshjes me kaskadë, dhe delta-nga-delta kodimi u bë i mundur. Kur kompresohen të dhënat e serive kohore, vlerat e matësit mund të kompresohen mirë duke përdorur kodimin delta, por për numëruesit do të ishte më mirë të përdoret kodimi delta-nga-delta. Kompresimi i mirë është bërë çelësi i performancës së ClickHouse.

ClickHouse përbëhet nga 170 mijë rreshta të kodit C++, duke përjashtuar bibliotekat e palëve të treta, dhe është një nga bazat më të vogla të kodeve të shpërndarë të bazës së të dhënave. Në krahasim, SQLite nuk mbështet shpërndarjen dhe përbëhet nga 235 mijë rreshta të kodit C. Deri në këtë shkrim, 207 inxhinierë kanë kontribuar në ClickHouse dhe intensiteti i angazhimeve është rritur kohët e fundit.

Në mars 2017, ClickHouse filloi të kryejë ditari i ndryshimeve si një mënyrë e thjeshtë për të mbajtur gjurmët e zhvillimit. Ata gjithashtu 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 aksesueshëm në vitet e fundit.

Në këtë artikull, unë do të hedh një vështrim në performancën e një grupi ClickHouse në AWS EC2 duke përdorur procesorë 36 bërthamash dhe hapësirë ​​ruajtëse NVMe.

PËRDITËSIM: Një javë pasi botova fillimisht këtë postim, unë përsërita testin me një konfigurim të përmirësuar dhe arrita rezultate shumë më të mira. Ky postim është përditësuar për të pasqyruar këto ndryshime.

Nisja e një grupi AWS EC2

Unë do të përdor tre instanca c5d.9xlarge EC2 për këtë postim. Secili prej tyre përmban 36 CPU virtuale, 72 GB RAM, 900 GB memorie NVMe SSD dhe mbështet rrjetin 10 Gigabit. Ata kushtojnë 1,962 dollarë/orë secila në rajonin eu-perëndim-1 kur funksionojnë sipas kërkesës. Unë do të përdor Ubuntu Server 16.04 LTS si sistem operativ.

Muri i zjarrit 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 nga SSH në grup.

Makina NVMe në gjendje gatishmërie operacionale

Që ClickHouse të funksionojë, unë do të krijoj një sistem skedari në formatin EXT4 në një disk NVMe në secilin prej serverëve.

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

Pasi të jetë konfiguruar gjithçka, mund të shihni pikën e montimit dhe hapësirën prej 783 GB të disponueshme në 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

Të dhënat e të dhënave që do të përdor në këtë test është një grumbull i të dhënave që kam krijuar nga 1.1 miliardë udhëtime me taksi të kryera në qytetin e Nju Jorkut gjatë gjashtë viteve. Në blog Një miliard udhëtime me taksi në Redshift detaje se si e mblodha këtë grup të dhënash. Ato ruhen në AWS S3, kështu që unë do të konfiguroj AWS CLI me çelësat e mi të aksesit dhe sekret.

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

Do ta vendos kufirin e kërkesës së njëkohshme të klientit në 100 në mënyrë që skedarët të shkarkohen më shpejt se cilësimet e paracaktuara.

$ aws configure set 
    default.s3.max_concurrent_requests 
    100

Do të shkarkoj grupin e të dhënave të udhëtimeve me taksi nga AWS S3 dhe do ta ruaj në një makinë NVMe në serverin e parë. Ky grup të dhënash është ~104 GB në formatin CSV të ngjeshur me GZIP.

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

Instalimi i ClickHouse

Unë do të instaloj shpërndarjen OpenJDK për Java 8 siç kërkohet për të ekzekutuar Apache ZooKeeper, i cili kërkohet për një instalim të 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

Më pas 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 direktori për ClickHouse dhe gjithashtu do të bëj disa anulime të konfigurimit në të tre serverët.

$ 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 anulimet 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>

Më pas 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 udhëtimi (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;

Më pas ekstraktoj dhe ngarkoj secilin prej skedarëve CSV në një tabelë udhëtimi (trips). E mëposhtme u përfundua në 55 minuta e 10 sekonda. Pas këtij operacioni, madhësia e drejtorisë 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 importit ishte 155 MB përmbajtje CSV të pakompresuar për sekondë. Unë dyshoj se kjo ishte për shkak të një pengesë në dekompresimin e GZIP. Mund të ketë qenë më e shpejtë për të zbërthyer paralelisht të gjithë skedarët gzipped duke përdorur xargs dhe më pas të ngarkohen të dhënat e zbërthyera. Më poshtë është një përshkrim i asaj që u raportua gjatë procesit të importit 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 të liroj hapësirë ​​në diskun NVMe duke fshirë skedarët origjinalë CSV përpara se të vazhdoj.

$ sudo rm -fr /ch/csv

Konvertoni në formën e kolonës

Motori Log ClickHouse do të ruajë të dhënat në një format të orientuar nga rreshti. Për të kërkuar më shpejt të dhënat, unë i konvertoj ato në format kolone duke përdorur motorin MergeTree.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Më poshtë u përfundua në 34 minuta e 50 sekonda. Pas këtij operacioni, madhësia e drejtorisë 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 dalja e 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 konvertuan dhe u rillogaritën. Zbulova se disa nga këto funksione nuk funksionojnë më siç pritej në këtë grup të dhënash. Për të zgjidhur këtë problem, hoqa funksionet e papërshtatshme dhe ngarkova të dhënat pa u konvertuar në lloje më të grimcuara.

Shpërndarja e të dhënave në të gjithë grupin

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

$ 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 të mund të shohë të tre nyjet në grup.

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 skemë 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());

Më pas do t'i kopjoj të dhënat nga tabela e bazuar në MergeTree në të tre serverët. E mëposhtme u përfundua 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 larguar nga niveli maksimal i ruajtjes. Drejtoritë e të dhënave përfunduan duke qenë përkatësisht 264 GB, 34 GB dhe 33 GB në secilin nga tre serverët.

Vlerësimi i performancës së grupit të ClickHouse

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

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

E mëposhtme përfundoi në 2.449 sekonda.

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

E mëposhtme përfundoi në 0.691 sekonda.

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

E mëposhtme përfundoi në 0 sekonda.

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

E mëposhtme përfundoi 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 drejtova të njëjtat pyetje në një tabelë të bazuar në MergeTree që ndodhet vetëm në serverin e parë.

Vlerësimi i performancës së një nyje ClickHouse

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

E mëposhtme përfundoi në 0.241 sekonda.

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

E mëposhtme përfundoi në 0.826 sekonda.

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

E mëposhtme përfundoi në 1.209 sekonda.

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

E mëposhtme përfundoi 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 ishte në gjendje të tejkalonte një bazë të dhënash të bazuar në GPU në testet e mia. Kjo bazë e të dhënave e bazuar në GPU ka kaluar nëpër dy rishikime që atëherë, por performanca që ClickHouse dha në një nyje të vetme është megjithatë shumë mbresëlënëse.

Në të njëjtën kohë, kur ekzekutohet Query 1 në një motor të shpërndarë, kostot e përgjithshme janë një rend i madhësisë më të lartë. Shpresoj të kem humbur diçka në kërkimin tim për këtë postim, sepse do të ishte mirë të shihja që kohët e pyetjeve të zvogëlohen ndërsa shtoj më shumë nyje në grup. Sidoqoftë, është mirë që gjatë ekzekutimit të pyetjeve të tjera, performanca u rrit me rreth 2 herë.

Do të ishte mirë të shihje se ClickHouse evoluon drejt aftësisë për të ndarë ruajtjen dhe llogaritjen në mënyrë që ato të mund të shkallëzohen në mënyrë të pavarur. Mbështetja HDFS, e cila u shtua vitin e kaluar, mund të jetë një hap drejt kësaj. Për sa i përket llogaritjes, nëse një pyetje e vetme mund të përshpejtohet duke shtuar më shumë nyje në grup, atëherë e ardhmja e këtij softueri është shumë e ndritshme.

Faleminderit që gjetët kohë për të lexuar këtë postim. Unë ofroj shërbime të zhvillimit të konsulencës, arkitekturës dhe praktikës për klientët në Amerikën e Veriut dhe Evropë. Nëse dëshironi të diskutoni se si sugjerimet e mia mund të ndihmojnë biznesin tuaj, ju lutem më kontaktoni përmes LinkedIn.

Burimi: www.habr.com

Shto një koment