CK01# ClickHouse术语及知识点梳理
尽管使用ElasticSearch冷热存储架构来存储日志,成本依旧高昂,而ElasticSearch的存储成本占用70%以上,寻找新的低成本存储方案也就成了主要解决方式。
根据测评ClickHouse存储成本可以降低到ElasticSearch的三分之一以上,本文就ClickHouse的术语与知识点做个梳理,主要内容有:
日志成本构成 ClickHouse高性能特性 多主架构、分片与副本 MergeTree系列表引
当前的日志平台的成本主要由下面几个方面构成:
采集agent消耗的CPU和内存 日志Kafka集群成本 Flink集群消费的计算资源 ElasticSearch的存储成本 OSS的存储成本
其中ElasticSearch的存储成本是主要部分,如何优化ES的存储成本呢?当前使用的冷热存储架构,第一天的数据存储在高配的热节点中,磁盘ESSD,之后的数据存在在低配的普通云盘中。
ElasticSearch存储成本优化点:
推动业务减少不必要的日志输出 持续聚焦缩短存储时间 持续聚焦提高ElasticSearch的资源使用率 使用低成本ClickHouse的存储替换ElasticSearch
小结:尽管使用ElasticSearch冷热存储架构来存储日志,成本依旧高昂,而ElasticSearch的存储成本占用70%以上,寻找新的低成本存储方案也就成了主要解决方式。
根据测评ClickHouse存储成本可以降低到ElasticSearch的三分之一以上,下面梳理下ClickHouse特性与知识点。
众多的设计和优化成就了ClickHouse的高性能,下面找一些比较突出的点梳理下:
特性 | 描述 |
---|---|
列式存储 | 数据按列组织,同一列的数据保存在一起,不同的列分不同的文件保存 |
压缩算法 | 默认使用LZ4压缩算法,压缩比与数据相关,压缩比1:4~1:8不等 |
向量化执行引擎 | 1、利用CPU的SIMD(Single Instruction Multiple Data)单条指令操作多条数据 2、在寄存器层面实现数据并行执行,寄存器访问数据的速度是内存的300倍,是磁盘的3000万倍 |
众多表引擎 | 1、提供近30种的表引擎供选择,选择表表引擎意味着选择了不同的存储查询方式 2、MergeTree系列为官方主流系列 |
备注:在寄存器层面实现数据并行执行,SIMD大量用于文本转换、数据过滤、数据解压以及JSON转换等场景。
1、多主架构
ClickHouse采用多主架构,而不是主从架构
意味着不像ElasticSearch有Master、Data、Coordinating等角色的区分
访问中集群中的任何节点均可获得相同的结果
2、数据副本
Clickhouse的副本其他组件并无差异,多一分相同的冗余数据 副本是表级别的,创建表时需要使用ReplicatedMergeTree系列引擎 基于多主架构通过zookeeper将执行语句分发到副本本地执行
3、数据分片
ClickHouse集群中每个节点称为分片
可通过集群借助于ZooKeeper执行分布式DDL语句
CREATE/DROP TABLE ON CLUSTER my_cluster
数据通过本地表(可以使用_local后缀命名)存储,使用Distributed以外的引擎
分布式表不存储数据,为本地表的代理,类似于分库分表组件,需使用Distributed引擎
分片规则需要声明分片键,否则分布式表中只包含一个分片,失去分片的意义
小结:ClickHouse多主架构中,支持DDL的分布式动态创建,支持通过分布式表查询和写入数据。
选择什么样的表引擎意味着选择了不同的数据存储组织方式,ClickHouse中有合并树、外部存储、内存、文件、接口与其他六个系列引擎,其中MergeTree合并树系列为其核心引擎。
合并树表引擎 | 描述 |
---|---|
MergeTree | 1、MergeTree的基础引擎,该系列的其他引擎继承了其能力 2、具备数据分区、一级索引、二级索引、数据TTL一级存储能力 |
ReplacingMergeTree | 1、具备删除本分区重复数据的能力 2、通过ORDER BY排序键判断数据是否重复 3、在分区合并的时候删除本分区重复数据,跨分区无法删除重复数据 4、手动执行分区合并消耗大量时间 |
SummingMergeTree | 1、合并分区时按照定义条件合并汇总数据,降低查询开销 2、通过ORDER BY排序键作为聚合条件 3、数据的合并和汇总在分区合并时进行,跨分区不会汇总合并 |
AggregatingMergeTree | 1、SummingMergeTree的升级版 2、根据ORDER BY排序键聚合数据,并写入表中,本分区相同数据合并 3、在分区合并的时候执行聚合计算,跨分区不计算 |
CollapsingMergeTree | 1、折叠合并树通过增加不同sign标志的数据代替删除的方式,实现行数据的修改与删除 2、在合并分区的时候触发 3、对写入的数据有严格的顺序要求 |
VersionedCollapsingMergeTree | 1、与CollapsingMergeTree作用相同通过对数据折叠,完成数据的删除与修改 2、通过标志位sign与版本号ver共同完成数据折叠 3、对写入的数据没有顺序要求,内部通过ver倒序判断 |
小结:基于MergeTree衍生引擎提供删除重复数据、汇总聚合、删除与修改的能力,然而他们只适合特定的场景,都在分区合并的执行,不支持跨分区。
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