1.1 milyar taksi yolculuğu: 108 çekirdekli ClickHouse kümesi

Makalenin çevirisi ders öğrencilerine özel olarak hazırlanmıştır. Veri Mühendisi.

1.1 milyar taksi yolculuğu: 108 çekirdekli ClickHouse kümesi

Tıklama Evi açık kaynaklı sütunlu bir veritabanıdır. Her gün on milyarlarca yeni kayıt girilse bile yüzlerce analistin ayrıntılı verileri hızla sorgulayabildiği harika bir ortam. Böyle bir sistemi desteklemenin altyapı maliyetleri yılda 100 ABD Doları kadar yüksek olabilir ve kullanıma bağlı olarak potansiyel olarak bunun yarısı kadar olabilir. Bir noktada Yandex Metrics'in ClickHouse kurulumunda 10 trilyon kayıt bulunuyordu. ClickHouse, Yandex'in yanı sıra Bloomberg ve Cloudflare ile de başarıya ulaştı.

İki yıl önce harcadım karşılaştırmalı analiz veritabanları tek bir makineyi kullanıyordu ve bu, en hızlı şimdiye kadar gördüğüm ücretsiz veritabanı yazılımı. O zamandan beri geliştiriciler Kafka, HDFS ve ZStandard sıkıştırma desteği de dahil olmak üzere özellikler eklemeyi bırakmadı. Geçen yıl basamaklı sıkıştırma yöntemleri için destek eklediler ve deltadan delta kodlama mümkün hale geldi. Zaman serisi verilerini sıkıştırırken, gösterge değerleri delta kodlama kullanılarak iyi bir şekilde sıkıştırılabilir, ancak sayaçlar için delta-delta kodlamanın kullanılması daha iyi olacaktır. İyi sıkıştırma, ClickHouse'un performansının anahtarı haline geldi.

ClickHouse, üçüncü taraf kütüphaneler hariç 170 bin satırlık C++ kodundan oluşur ve en küçük dağıtılmış veritabanı kod tabanlarından biridir. Karşılaştırıldığında, SQLite dağıtımı desteklemiyor ve 235 bin satır C kodundan oluşuyor.Bu yazının yazıldığı an itibariyle ClickHouse'a 207 mühendis katkıda bulunmuştur ve son zamanlarda taahhütlerin yoğunluğu artmaktadır.

Mart 2017'de ClickHouse yürütmeye başladı günlüğü değiştir gelişimi takip etmenin kolay bir yolu olarak. Ayrıca monolitik dokümantasyon dosyasını Markdown tabanlı bir dosya hiyerarşisine ayırdılar. Sorunlar ve özellikler GitHub üzerinden takip ediliyor ve genel olarak yazılım son birkaç yılda çok daha erişilebilir hale geldi.

Bu yazıda 2 çekirdekli işlemciler ve NVMe depolama kullanan bir ClickHouse kümesinin AWS EC36 üzerindeki performansına bir göz atacağım.

GÜNCELLEME: Bu yazıyı ilk yayınladıktan bir hafta sonra testi geliştirilmiş bir konfigürasyonla yeniden yaptım ve çok daha iyi sonuçlar elde ettim. Bu yazı bu değişiklikleri yansıtacak şekilde güncellendi.

AWS EC2 Kümesini Başlatma

Bu yazı için üç c5d.9xlarge EC2 bulut sunucusu kullanacağım. Her biri 36 sanal CPU, 72 GB RAM, 900 GB NVMe SSD depolama alanı içeriyor ve 10 Gigabit ağını destekliyor. Talep üzerine çalıştırıldığında AB-Batı-1,962 bölgesinde her biri saat başına 1 dolara mal oluyor. İşletim sistemi olarak Ubuntu Server 16.04 LTS kullanacağım.

Güvenlik duvarı, her makinenin birbiriyle kısıtlama olmadan iletişim kurabileceği şekilde yapılandırılmıştır ve kümede yalnızca benim IPv4 adresim SSH tarafından beyaz listeye alınmıştır.

NVMe sürücüsü operasyonel hazır durumda

ClickHouse'un çalışması için her sunucudaki NVMe sürücüsünde EXT4 formatında bir dosya sistemi oluşturacağım.

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

Her şey yapılandırıldıktan sonra, her sistemde bağlama noktasını ve 783 GB kullanılabilir alanı görebilirsiniz.

$ 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

Bu testte kullanacağım veri seti, New York City'de altı yıl boyunca yapılan 1.1 milyar taksi yolculuğundan elde ettiğim bir veri dökümüdür. Blogda Redshift'te Bir Milyar Taksi Seferi bu veri setini nasıl topladığımı ayrıntılarıyla anlatıyor. Bunlar AWS S3'te depolanıyor, dolayısıyla AWS CLI'yi erişim ve gizli anahtarlarımla yapılandıracağım.

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

Dosyaların varsayılan ayarlardan daha hızlı indirilmesi için istemcinin eşzamanlı istek sınırını 100 olarak ayarlayacağım.

$ aws configure set 
    default.s3.max_concurrent_requests 
    100

Taksi yolculukları veri kümesini AWS S3'ten indireceğim ve ilk sunucudaki bir NVMe sürücüsünde saklayacağım. Bu veri kümesi GZIP ile sıkıştırılmış CSV biçiminde ~104 GB boyutundadır.

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

ClickHouse kurulumu

ClickHouse'un üç makineye de dağıtılmış kurulumu için gerekli olan Apache ZooKeeper'ı çalıştırmak için gerekli olduğundan Java 8 için OpenJDK dağıtımını kuracağım.

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

Sonra ortam değişkenini ayarladım JAVA_HOME.

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

Daha sonra her üç makineye de ClickHouse 18.16.1, bakışlar ve ZooKeeper'ı yüklemek için Ubuntu'nun paket yönetim sistemini kullanacağım.

$ 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

ClickHouse için bir dizin oluşturacağım ve ayrıca her üç sunucuda da bazı yapılandırma geçersiz kılmaları yapacağım.

$ 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

Bunlar kullanacağım yapılandırma geçersiz kılmaları.

<?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>

Daha sonra ZooKeeper'ı ve ClickHouse sunucusunu her üç makinede de çalıştıracağım.

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

ClickHouse'a veri yükleme

İlk sunucuda bir gezi tablosu oluşturacağım (trips), Log motorunu kullanarak taksi yolculuklarının veri kümesini depolayacak.

$ 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;

Daha sonra CSV dosyalarının her birini çıkartıp bir gezi tablosuna yüklüyorum (trips). Aşağıdakiler 55 dakika 10 saniyede tamamlandı. Bu işlem sonrasında veri dizininin boyutu 134 GB oldu.

$ 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)

İçe aktarma hızı saniyede 155 MB sıkıştırılmamış CSV içeriğiydi. Bunun GZIP dekompresyonundaki bir darboğazdan kaynaklandığından şüpheleniyorum. Gzip'li tüm dosyaları xargs kullanarak paralel olarak açmak ve ardından sıkıştırılmış verileri yüklemek daha hızlı olabilirdi. Aşağıda CSV içe aktarma işlemi sırasında rapor edilenlerin açıklaması bulunmaktadır.

$ 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

Devam etmeden önce orijinal CSV dosyalarını silerek NVMe sürücüsünde yer açacağım.

$ sudo rm -fr /ch/csv

Sütun Formuna Dönüştür

Log ClickHouse motoru, verileri satır odaklı bir biçimde depolayacaktır. Verileri daha hızlı sorgulamak için MergeTree motorunu kullanarak sütunlu formata dönüştürüyorum.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Aşağıdakiler 34 dakika 50 saniyede tamamlandı. Bu işlem sonrasında veri dizininin boyutu 237 GB oldu.

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;

Operasyon sırasında bakış çıktısı şöyle görünüyordu:

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)

Son testte birkaç sütun dönüştürüldü ve yeniden hesaplandı. Bu işlevlerden bazılarının artık bu veri kümesinde beklendiği gibi çalışmadığını buldum. Bu sorunu çözmek için uygunsuz fonksiyonları kaldırdım ve verileri daha ayrıntılı türlere dönüştürmeden yükledim.

Verilerin küme genelinde dağıtımı

Verileri her üç küme düğümüne dağıtacağım. Başlamak için aşağıda her üç makinede de bir tablo oluşturacağım.

$ 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);

Daha sonra ilk sunucunun kümedeki üç düğümü de görebildiğinden emin olacağım.

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:

Daha sonra ilk sunucuda şemaya dayalı yeni bir tablo tanımlayacağım. trips_mergetree_third ve Dağıtılmış motoru kullanır.

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

Daha sonra MergeTree tabanlı tablodaki verileri üç sunucunun tümüne kopyalayacağım. Aşağıdakiler 34 dakika 44 saniyede tamamlandı.

INSERT INTO trips_mergetree_x3
    SELECT * FROM trips_mergetree;

Yukarıdaki işlemden sonra ClickHouse'a maksimum depolama seviyesi işaretinden uzaklaşması için 15 dakika verdim. Veri dizinleri üç sunucunun her birinde sırasıyla 264 GB, 34 GB ve 33 GB oldu.

ClickHouse küme performansı değerlendirmesi

Daha sonra gördüğüm şey, her sorguyu bir tabloda birden çok kez çalıştırırken gördüğüm en hızlı süreydi trips_mergetree_x3.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

Aşağıdakiler 2.449 saniyede tamamlandı.

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

Aşağıdakiler 0.691 saniyede tamamlandı.

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

Aşağıdakiler 0 saniyede tamamlandı.

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

Aşağıdakiler 0.983 saniyede tamamlandı.

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;

Karşılaştırma için, aynı sorguları yalnızca ilk sunucuda bulunan MergeTree tabanlı bir tabloda çalıştırdım.

Bir ClickHouse düğümünün performans değerlendirmesi

Daha sonra gördüğüm şey, her sorguyu bir tabloda birden çok kez çalıştırırken gördüğüm en hızlı süreydi trips_mergetree_x3.

Aşağıdakiler 0.241 saniyede tamamlandı.

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

Aşağıdakiler 0.826 saniyede tamamlandı.

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

Aşağıdakiler 1.209 saniyede tamamlandı.

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

Aşağıdakiler 1.781 saniyede tamamlandı.

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;

Sonuçlara ilişkin düşünceler

Testlerimde ilk kez ücretsiz bir CPU tabanlı veritabanı, GPU tabanlı bir veritabanından daha iyi performans gösterdi. Bu GPU tabanlı veritabanı o zamandan bu yana iki revizyondan geçti, ancak ClickHouse'un tek bir düğümde sağladığı performans yine de çok etkileyici.

Aynı zamanda, Sorgu 1'i dağıtılmış bir motorda yürütürken genel gider maliyetleri çok daha yüksektir. Umarım bu yazı için araştırmamda bir şeyleri kaçırmışımdır çünkü kümeye daha fazla düğüm ekledikçe sorgu sürelerinin azaldığını görmek güzel olurdu. Ancak diğer sorguları çalıştırırken performansın yaklaşık 2 kat artması harika.

ClickHouse'un, bağımsız olarak ölçeklenebilmeleri için depolama ve bilgi işlemi ayırabilmeye doğru geliştiğini görmek güzel olurdu. Geçtiğimiz yıl eklenen HDFS desteği de buna yönelik bir adım olabilir. Bilgi işlem açısından, kümeye daha fazla düğüm eklenerek tek bir sorgu hızlandırılabilirse bu yazılımın geleceği çok parlak demektir.

Bu yazıyı okumaya zaman ayırdığınız için teşekkür ederiz. Kuzey Amerika ve Avrupa'daki müşterilere danışmanlık, mimari ve uygulama geliştirme hizmetleri sunuyorum. Önerilerimin işinize nasıl yardımcı olabileceğini tartışmak isterseniz lütfen benimle iletişime geçin. LinkedIn.

Kaynak: habr.com

Yorum ekle