1.1 بلین ٹیکسی ٹرپس: 108 کور کلک ہاؤس کلسٹر

مضمون کا ترجمہ خاص طور پر کورس کے طلباء کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ ڈیٹا انجینئر.

1.1 بلین ٹیکسی ٹرپس: 108 کور کلک ہاؤس کلسٹر

کلک ہاؤس ایک اوپن سورس کالم ڈیٹا بیس ہے۔ یہ ایک بہترین ماحول ہے جہاں سینکڑوں تجزیہ کار تیزی سے تفصیلی ڈیٹا سے استفسار کر سکتے ہیں، یہاں تک کہ دسیوں اربوں نئے ریکارڈز روزانہ داخل کیے جاتے ہیں۔ اس طرح کے نظام کو سپورٹ کرنے کے لیے انفراسٹرکچر کی لاگت $100 سالانہ تک ہو سکتی ہے، اور استعمال کے لحاظ سے ممکنہ طور پر نصف۔ ایک موقع پر، Yandex Metrics سے ClickHouse کی تنصیب میں 10 ٹریلین ریکارڈ موجود تھے۔ Yandex کے علاوہ، ClickHouse کو بلومبرگ اور Cloudflare کے ساتھ بھی کامیابی ملی ہے۔

دو سال پہلے میں نے گزارے۔ تقابلی تجزیہ ایک مشین کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا بیس، اور یہ بن گیا تیز ترین مفت ڈیٹا بیس سافٹ ویئر جو میں نے کبھی دیکھا ہے۔ تب سے، ڈویلپرز نے کافکا، HDFS اور ZStandard کمپریشن کے لیے سپورٹ سمیت فیچرز شامل کرنا جاری رکھا ہے۔ پچھلے سال انہوں نے جھرن کو کمپریشن کے طریقوں کے لیے سپورٹ شامل کیا، اور ڈیلٹا سے ڈیلٹا کوڈنگ ممکن ہو گئی. ٹائم سیریز کے ڈیٹا کو کمپریس کرتے وقت، ڈیلٹا انکوڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے گیج ویلیوز کو اچھی طرح سے کمپریس کیا جا سکتا ہے، لیکن کاؤنٹرز کے لیے ڈیلٹا بائی ڈیلٹا انکوڈنگ کا استعمال کرنا بہتر ہوگا۔ اچھا کمپریشن ClickHouse کی کارکردگی کی کلید بن گیا ہے۔

ClickHouse C++ کوڈ کی 170 ہزار لائنوں پر مشتمل ہے، تیسرے فریق کی لائبریریوں کو چھوڑ کر، اور یہ سب سے چھوٹے تقسیم شدہ ڈیٹا بیس کوڈ بیسز میں سے ایک ہے۔ اس کے مقابلے میں، SQLite ڈسٹری بیوشن کو سپورٹ نہیں کرتا اور C کوڈ کی 235 ہزار لائنوں پر مشتمل ہے۔ اس تحریر کے مطابق، 207 انجینئرز نے ClickHouse میں تعاون کیا ہے، اور کمٹ کی شدت میں حال ہی میں اضافہ ہو رہا ہے۔

مارچ 2017 میں، کلک ہاؤس نے کام کرنا شروع کیا۔ چینج لاگ ترقی پر نظر رکھنے کا ایک آسان طریقہ ہے۔ انہوں نے یک سنگی دستاویزات کی فائل کو مارک ڈاؤن پر مبنی فائل کے درجہ بندی میں بھی توڑ دیا۔ مسائل اور خصوصیات کو GitHub کے ذریعے ٹریک کیا جاتا ہے، اور عام طور پر سافٹ ویئر پچھلے کچھ سالوں میں بہت زیادہ قابل رسائی ہو گیا ہے۔

اس مضمون میں، میں 2 کور پروسیسرز اور NVMe اسٹوریج کا استعمال کرتے ہوئے AWS EC36 پر کلک ہاؤس کلسٹر کی کارکردگی پر ایک نظر ڈالنے جا رہا ہوں۔

اپ ڈیٹ: اصل میں اس پوسٹ کو شائع کرنے کے ایک ہفتہ بعد، میں نے بہتر کنفیگریشن کے ساتھ ٹیسٹ دوبارہ کیا اور بہت بہتر نتائج حاصل کیے ہیں۔ ان تبدیلیوں کی عکاسی کرنے کے لیے اس پوسٹ کو اپ ڈیٹ کر دیا گیا ہے۔

AWS EC2 کلسٹر شروع کرنا

میں اس پوسٹ کے لیے تین c5d.9xlarge EC2 مثالیں استعمال کروں گا۔ ان میں سے ہر ایک میں 36 ورچوئل CPUs، 72 GB RAM، 900 GB NVMe SSD اسٹوریج ہے اور 10 گیگا بٹ نیٹ ورک کو سپورٹ کرتا ہے۔ جب مانگ پر چلتے ہیں تو eu-west-1,962 ریجن میں ان کی لاگت $1 فی گھنٹہ ہے۔ میں Ubuntu Server 16.04 LTS کو آپریٹنگ سسٹم کے طور پر استعمال کروں گا۔

فائر وال کو ترتیب دیا گیا ہے تاکہ ہر مشین بغیر کسی پابندی کے ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت کر سکے، اور صرف میرا IPv4 پتہ کلسٹر میں SSH کے ذریعے وائٹ لسٹ کیا گیا ہے۔

آپریشنل تیاری کی حالت میں NVMe ڈرائیو

کلک ہاؤس کے کام کرنے کے لیے، میں ہر ایک سرور پر NVMe ڈرائیو پر EXT4 فارمیٹ میں ایک فائل سسٹم بناؤں گا۔

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

ایک بار جب سب کچھ ترتیب دیا جاتا ہے، تو آپ ماؤنٹ پوائنٹ اور ہر سسٹم پر دستیاب 783 GB جگہ دیکھ سکتے ہیں۔

$ 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

میں اس ٹیسٹ میں جو ڈیٹاسیٹ استعمال کروں گا وہ ایک ڈیٹا ڈمپ ہے جو میں نے چھ سالوں میں نیویارک شہر میں کی گئی 1.1 بلین ٹیکسی سواریوں سے تیار کیا ہے۔ بلاگ پر ریڈ شفٹ میں ایک ارب ٹیکسی ٹرپ میں نے یہ ڈیٹا سیٹ کیسے جمع کیا اس کی تفصیلات۔ وہ AWS S3 میں محفوظ ہیں، اس لیے میں اپنی رسائی اور خفیہ کلیدوں کے ساتھ AWS CLI کو ترتیب دوں گا۔

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

میں کلائنٹ کی ہم وقتی درخواست کی حد کو 100 پر سیٹ کروں گا تاکہ فائلیں پہلے سے طے شدہ ترتیبات سے زیادہ تیزی سے ڈاؤن لوڈ ہوں۔

$ aws configure set 
    default.s3.max_concurrent_requests 
    100

میں AWS S3 سے ٹیکسی سواریوں کا ڈیٹاسیٹ ڈاؤن لوڈ کروں گا اور اسے پہلے سرور پر NVMe ڈرائیو پر اسٹور کروں گا۔ یہ ڈیٹا سیٹ GZIP-کمپریسڈ CSV فارمیٹ میں ~104GB ہے۔

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

ہاؤس انسٹالیشن پر کلک کریں۔

میں جاوا 8 کے لیے اوپن جے ڈی کے ڈسٹری بیوشن انسٹال کروں گا کیونکہ اسے اپاچی زو کیپر چلانے کی ضرورت ہے، جو تینوں مشینوں پر کلک ہاؤس کی تقسیم شدہ تنصیب کے لیے درکار ہے۔

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

پھر میں نے ماحولیاتی متغیر سیٹ کیا۔ JAVA_HOME.

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

اس کے بعد میں تینوں مشینوں پر ClickHouse 18.16.1، Glances اور ZooKeeper کو انسٹال کرنے کے لیے Ubuntu کا پیکیج مینجمنٹ سسٹم استعمال کروں گا۔

$ 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

میں ClickHouse کے لیے ایک ڈائرکٹری بناؤں گا اور تینوں سرورز پر کچھ کنفیگریشن اوور رائیڈ بھی کروں گا۔

$ 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

یہ کنفیگریشن اوور رائیڈز ہیں جو میں استعمال کروں گا۔

<?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>

پھر میں تینوں مشینوں پر ZooKeeper اور ClickHouse سرور چلاؤں گا۔

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

کلک ہاؤس پر ڈیٹا اپ لوڈ کرنا

پہلے سرور پر میں ایک ٹرپ ٹیبل بناؤں گا (trips)، جو لاگ انجن کا استعمال کرتے ہوئے ٹیکسی ٹرپس کا ڈیٹاسیٹ اسٹور کرے گا۔

$ 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;

پھر میں CSV فائلوں میں سے ہر ایک کو نکال کر ٹرپ ٹیبل میں لوڈ کرتا ہوں (trips)۔ مندرجہ ذیل 55 منٹ اور 10 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔ اس آپریشن کے بعد ڈیٹا ڈائرکٹری کا سائز 134 جی بی ہو گیا۔

$ 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)

درآمد کی رفتار 155 MB غیر کمپریسڈ CSV مواد فی سیکنڈ تھی۔ مجھے شبہ ہے کہ یہ GZIP ڈیکمپریشن میں رکاوٹ کی وجہ سے تھا۔ xargs کا استعمال کرتے ہوئے تمام gzipped فائلوں کو متوازی طور پر ان زپ کرنا اور پھر ان زپ شدہ ڈیٹا کو لوڈ کرنا تیز تر ہوتا۔ ذیل میں CSV درآمدی عمل کے دوران کیا رپورٹ کیا گیا اس کی تفصیل ہے۔

$ 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

میں جاری رکھنے سے پہلے اصل CSV فائلوں کو حذف کر کے NVMe ڈرائیو پر جگہ خالی کروں گا۔

$ sudo rm -fr /ch/csv

کالم فارم میں تبدیل کریں۔

لاگ کلک ہاؤس انجن ڈیٹا کو قطار پر مبنی فارمیٹ میں اسٹور کرے گا۔ ڈیٹا کو تیزی سے استفسار کرنے کے لیے، میں اسے MergeTree انجن کا استعمال کرتے ہوئے کالمی فارمیٹ میں تبدیل کرتا ہوں۔

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

مندرجہ ذیل 34 منٹ اور 50 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔ اس آپریشن کے بعد ڈیٹا ڈائرکٹری کا سائز 237 جی بی ہو گیا۔

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;

یہ وہی ہے جو آپریشن کے دوران نظر کی پیداوار کی طرح نظر آتی ہے:

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)

آخری ٹیسٹ میں، کئی کالم تبدیل کیے گئے اور دوبارہ گنتی کی گئی۔ میں نے پایا کہ ان میں سے کچھ فنکشنز اب اس ڈیٹاسیٹ پر توقع کے مطابق کام نہیں کرتے ہیں۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، میں نے نامناسب فنکشنز کو ہٹا دیا اور ڈیٹا کو مزید دانے دار اقسام میں تبدیل کیے بغیر لوڈ کیا۔

کلسٹر میں ڈیٹا کی تقسیم

میں ڈیٹا کو تینوں کلسٹر نوڈس میں تقسیم کروں گا۔ شروع کرنے کے لیے، نیچے میں تینوں مشینوں پر ایک ٹیبل بناؤں گا۔

$ 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);

پھر میں اس بات کو یقینی بناؤں گا کہ پہلا سرور کلسٹر میں موجود تینوں نوڈس کو دیکھ سکتا ہے۔

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:

پھر میں پہلے سرور پر ایک نئی ٹیبل کی وضاحت کروں گا جو اسکیما پر مبنی ہے۔ trips_mergetree_third اور تقسیم شدہ انجن کا استعمال کرتا ہے۔

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

پھر میں MergeTree پر مبنی ٹیبل سے ڈیٹا کو تینوں سرورز پر کاپی کروں گا۔ مندرجہ ذیل 34 منٹ اور 44 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

INSERT INTO trips_mergetree_x3
    SELECT * FROM trips_mergetree;

مندرجہ بالا آپریشن کے بعد، میں نے ClickHouse کو زیادہ سے زیادہ اسٹوریج لیول کے نشان سے دور جانے کے لیے 15 منٹ کا وقت دیا۔ ڈیٹا ڈائریکٹریز تین سرورز میں سے ہر ایک پر بالترتیب 264 GB، 34 GB اور 33 GB ہو گئیں۔

کلک ہاؤس کلسٹر کی کارکردگی کا جائزہ

میں نے اس کے بعد جو دیکھا وہ تیز ترین وقت تھا جب میں نے ہر ایک سوال کو میز پر متعدد بار چلاتے ہوئے دیکھا ہے۔ trips_mergetree_x3.

$ clickhouse-client --host=0.0.0.0

مندرجہ ذیل 2.449 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

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

مندرجہ ذیل 0.691 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

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

مندرجہ ذیل 0 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

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

مندرجہ ذیل 0.983 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

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;

مقابلے کے لیے، میں نے وہی سوالات مرج ٹری پر مبنی ٹیبل پر چلائے جو مکمل طور پر پہلے سرور پر رہتے ہیں۔

ایک کلک ہاؤس نوڈ کی کارکردگی کا جائزہ

میں نے اس کے بعد جو دیکھا وہ تیز ترین وقت تھا جب میں نے ہر ایک سوال کو میز پر متعدد بار چلاتے ہوئے دیکھا ہے۔ trips_mergetree_x3.

مندرجہ ذیل 0.241 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

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

مندرجہ ذیل 0.826 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

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

مندرجہ ذیل 1.209 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

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

مندرجہ ذیل 1.781 سیکنڈ میں مکمل ہوا۔

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;

نتائج پر مظاہر

یہ پہلا موقع ہے کہ ایک مفت CPU پر مبنی ڈیٹا بیس میرے ٹیسٹوں میں GPU پر مبنی ڈیٹا بیس کو پیچھے چھوڑنے کے قابل تھا۔ وہ GPU پر مبنی ڈیٹا بیس اس وقت سے اب تک دو نظرثانی سے گزر چکا ہے، لیکن کلک ہاؤس نے ایک ہی نوڈ پر جو کارکردگی پیش کی ہے وہ بہت متاثر کن ہے۔

ایک ہی وقت میں، تقسیم شدہ انجن پر استفسار 1 پر عمل کرتے وقت، اوور ہیڈ لاگت ایک ترتیب سے زیادہ ہوتی ہے۔ مجھے امید ہے کہ میں نے اس پوسٹ کے لیے اپنی تحقیق میں کچھ کھو دیا ہے کیونکہ یہ دیکھ کر اچھا لگے گا کہ استفسار کے اوقات کم ہوتے ہیں کیونکہ میں کلسٹر میں مزید نوڈس شامل کرتا ہوں۔ تاہم، یہ بہت اچھا ہے کہ دیگر سوالات پر عمل کرتے وقت، کارکردگی میں تقریباً 2 گنا اضافہ ہوا۔

یہ دیکھنا اچھا ہوگا کہ ClickHouse اسٹوریج اور کمپیوٹ کو الگ کرنے کے قابل ہونے کی طرف تیار ہوتا ہے تاکہ وہ آزادانہ طور پر اسکیل کرسکیں۔ ایچ ڈی ایف ایس سپورٹ، جسے پچھلے سال شامل کیا گیا تھا، اس جانب ایک قدم ہو سکتا ہے۔ کمپیوٹنگ کے لحاظ سے، اگر کلسٹر میں مزید نوڈس شامل کرکے ایک سوال کو تیز کیا جاسکتا ہے، تو اس سافٹ ویئر کا مستقبل بہت روشن ہے۔

اس پوسٹ کو پڑھنے کے لیے وقت نکالنے کے لیے آپ کا شکریہ۔ میں شمالی امریکہ اور یورپ کے گاہکوں کو مشاورت، فن تعمیر، اور مشق کی ترقی کی خدمات پیش کرتا ہوں۔ اگر آپ اس بات پر بات کرنا چاہتے ہیں کہ میری تجاویز آپ کے کاروبار میں کس طرح مدد کر سکتی ہیں، تو براہ کرم مجھ سے بذریعہ رابطہ کریں۔ لنکڈ.

ماخذ: www.habr.com

نیا تبصرہ شامل کریں