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社区…现状
社区不支持喔以后也不会有了。曾经尝试过难道是是太难了无法实现吗因为他们企业版支持了可能是利益相关吧谁知道呢毕竟开源也要赚钱谁乐意一直付出没有回报呢。
社区之前有个残废的 Zero-copy replication特性本质就是为了做弹性扩缩容的。该特性一直半推半就直到现在官方都说不稳定bug多不推荐使用。推荐使用云原生企业版SharedMergeTree建议你花钱。
Zero-copy replication
从名字看是个零拷贝复制。原理如图 server-1收到插入业务数据请求server-1把业务数据写入到远端的对象存储中server-1在本地磁盘记录业务数据的元数据(例如业务数据存储在对象存储中的位置)server-1通过clickhouse-keeper (zoo-keeper) 通知server-2和server-3自己有新的元数据server-2和server-3从server-1下载对应的元数据写入到本地磁盘
这种改变对于clickhouse来说数据不需要“再均衡”弹性扩缩容变得很容易。同时也带来了如下几个问题
需要分布式引用计数。当删除数据时首先要确保所有节点上关于该数据的元数据都被删除后才能真的删除该数据。需要分布式锁。合并和变更同时只能一个节点去做。元数据仍然与计算节点耦合本地磁盘是附加的故障点。很难用于大规模集群。大量节点之间的元数据同步和锁的竞争会拖垮整个集群。
SharedMergeTree
这个就是企业版中弹性扩缩容的依仗。既然是企业版那么就意味着代码没有开源。
从名字看 首先是共享也必然是shared storage架构只有这样才能做到快速的弹性扩缩容而不影响集群数据的完整性。
然后是MergeTree依然是MergeTree家族系列。意味着你也可以继承MergeTree从而实现自己的SharedMergeTree。
原理如图 server-1收到插入业务数据请求server-1把业务数据写入到远端的对象存储中server-1在本地磁盘和keeper中记录业务数据的元数据(例如业务数据存储在对象存储中的位置)server-1向查询者确认插入server-2和server-3从keeper中收到元数据变更通知更新元数据到本地磁盘
这种改动使得集群间的节点之间不需要再同步元数据keeper充当集群的协调者。 新增一个节点该节点只需要从keeper中同步完元数据后即可参与数据处理。 移除一个节点该节点从keeper中注销自己即可优雅下线。 其实很多细节官方都没有描述出来 比如数据的merge和update问题节点越多速度越快。节点间的merge和update协调如何做的 再比如对一个单一查询节点越多速度越快。怎么做的任务切分和最终聚合 如何既要又要
那么如何做到既要分布式弹性伸缩又要不花钱
自己二次开发
就像上面说的自己继承MergeTree实现自己的SharedMergeTree。比较考验技术水平同时需要的时间和精力比较多。
参考 redis cluster
redis3.0官方出的cluster方案仔细分析就会发现服务端其实没多少复杂改动工作量基本都push到了客户端。但是并不妨碍这种集群方案的流行。 回归到clickhouse呢相比较redis的客户端clickhouse的客户端工作量要少一半对于读取分布式查询clickhouse天然支持的很完美那么关注点只需要在写入上就可以了。
实现方案
下图演示如何针对clickhous集群做节点的扩缩容。此处写入用的是本地表这也是官方建议的。写分布式表意味着集群越大性能越差。 由于加入/移除分片shard3需要在clickhouse管理平台上添加节点的信息生成新的配置文件后由管理平台分发到集群的6个节点上如果是移除则是4个节点覆盖老的配置文件。无需重启服务配置文件会被热加载。把集群信息 全量/增量写入keeper中此处复用集群的keeper业务系统收到集群信息变更后如果是移除节点则需要针对分片3的数据做再平衡。从节点3读取数据均衡写入到分片1和2完成此操作后通知clickhouse管理平台节点缩容成功。虽然缩容过程可能较为耗时但是在非云服务环境下缩容场景本身就不常见此处只是给出一个可行方案。此时数据写入因为分片3被移除所以需要动态调整写入。数据读取因为分布式查询无需做任何改动。如果是添加节点业务系统则需要对分片3的2个节点创建分布式表。此时数据写入因为分片3的新增所以需要动态调整写入。数据读取因为分布式查询无需做任何改动。
总结
集群的变动带来的工作量基本都push到了客户端。缩容时读取数据再平衡写入到其他分片。扩容时候写入数据动态平衡。
这种replicateMergeTree分片的架构和sharedMergeTree在某些方面比较相似
单个查询加速节点越多速度越快因为数据是分片的每个分片都计算处理自己的数据相互不干扰最终聚合。merge和update也都是分片独立处理自己的数据
与sharedMergeTree在某些方面也有不同之处
节点移除时数据需要再均衡需要时间分片之间的副本需要同步数据也会降低一些性能
