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分区分桶

本文档主要介绍 Doris 的建表和数据划分,以及建表操作中可能遇到的问题和解决方法。

基本概念

在 Doris 中,数据都以表(Table)的形式进行逻辑上的描述。

Row & Column

一张表包括行(Row)和列(Column):

  • Row:即用户的一行数据;

  • Column:用于描述一行数据中不同的字段;

  • Column 可以分为两大类:Key 和 Value。从业务角度看,Key 和 Value 可以分别对应维度列和指标列。Doris 的 key 列是建表语句中指定的列,建表语句中的关键字'unique key'或'aggregate key'或'duplicate key'后面的列就是 key 列,除了 key 列剩下的就是 value 列。从聚合模型的角度来说,Key 列相同的行,会聚合成一行。其中 Value 列的聚合方式由用户在建表时指定。关于更多聚合模型的介绍,可以参阅 Doris 数据模型

分区和分桶(Partition & Tablet)

Doris 支持两层的数据划分。第一层是分区(Partition),支持 Range 和 List 的划分方式。第二层是 Bucket(Tablet),支持 Hash 和 Random 的划分方式。建表时如果不建立分区,此时 Doris 会生成一个默认的分区,对用户是透明的。使用默认分区时,只支持 Bucket 划分。

在 Doris 的存储引擎中,用户数据被水平划分为若干个数据分片(Tablet,也称作数据分桶)。每个 Tablet 包含若干数据行。各个 Tablet 之间的数据没有交集,并且在物理上是独立存储的。

多个 Tablet 在逻辑上归属于不同的分区(Partition)。一个 Tablet 只属于一个分区。而一个分区包含若干个 Tablet。因为 Tablet 在物理上是独立存储的,所以可以视为分区在物理上也是独立。Tablet 是数据移动、复制等操作的最小物理存储单元。

若干个分区组成一个 Table。分区可以视为是逻辑上最小的管理单元。

采用两层数据划分的好处:

  • 有时间维度或类似带有有序值的维度,可以以这类维度列作为分区列。分区粒度可以根据导入频次、分区数据量等进行评估。

  • 历史数据删除需求:如有删除历史数据的需求(比如仅保留最近 N 天的数据)。使用复合分区,可以通过删除历史分区来达到目的。也可以通过在指定分区内发送 DELETE 语句进行数据删除。

  • 解决数据倾斜问题:每个分区可以单独指定分桶数量。如按天分区,当每天的数据量差异很大时,可以通过指定分区的分桶数,合理划分不同分区的数据,分桶列建议选择区分度大的列。

建表举例

Doris 的建表是一个同步命令,SQL 执行完成即返回结果,命令返回成功即表示建表成功。具体建表语法可以参考CREATE TABLE,也可以通过 HELP CREATE TABLE 查看更多帮助。

这里给出了一个采用了 Range 分区 和 Hash 分桶的建表举例。

-- Range Partition
CREATE TABLE IF NOT EXISTS example_range_tbl
(
`user_id` LARGEINT NOT NULL COMMENT "用户id",
`date` DATE NOT NULL COMMENT "数据灌入日期时间",
`timestamp` DATETIME NOT NULL COMMENT "数据灌入的时间戳",
`city` VARCHAR(20) COMMENT "用户所在城市",
`age` SMALLINT COMMENT "用户年龄",
`sex` TINYINT COMMENT "用户性别",
`last_visit_date` DATETIME REPLACE DEFAULT "1970-01-01 00:00:00" COMMENT "用户最后一次访问时间",
`cost` BIGINT SUM DEFAULT "0" COMMENT "用户总消费",
`max_dwell_time` INT MAX DEFAULT "0" COMMENT "用户最大停留时间",
`min_dwell_time` INT MIN DEFAULT "99999" COMMENT "用户最小停留时间"
)
ENGINE=OLAP
AGGREGATE KEY(`user_id`, `date`, `timestamp`, `city`, `age`, `sex`)
PARTITION BY RANGE(`date`)
(
PARTITION `p201701` VALUES [("2017-01-01"), ("2017-02-01")),
PARTITION `p201702` VALUES [("2017-02-01"), ("2017-03-01")),
PARTITION `p201703` VALUES [("2017-03-01"), ("2017-04-01"))
)
DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 16
PROPERTIES
(
"replication_num" = "1"
);

这里以 AGGREGATE KEY 数据模型为例进行说明。AGGREGATE KEY 数据模型中,所有没有指定聚合方式(SUM、REPLACE、MAX、MIN)的列视为 Key 列。而其余则为 Value 列。

在建表语句的最后 PROPERTIES 中,关于 PROPERTIES 中可以设置的相关参数,可以查看CREATE TABLE中的详细介绍。

ENGINE 的类型是 OLAP,即默认的 ENGINE 类型。在 Doris 中,只有这个 ENGINE 类型是由 Doris 负责数据管理和存储的。其他 ENGINE 类型,如 MySQL、 Broker、ES 等等,本质上只是对外部其他数据库或系统中的表的映射,以保证 Doris 可以读取这些数据。而 Doris 本身并不创建、管理和存储任何非 OLAP ENGINE 类型的表和数据。

IF NOT EXISTS表示如果没有创建过该表,则创建。注意这里只判断表名是否存在,而不会判断新建表 Schema 是否与已存在的表 Schema 相同。所以如果存在一个同名但不同 Schema 的表,该命令也会返回成功,但并不代表已经创建了新的表和新的 Schema。。

查看分区信息

可以通过 show create table 来查看表的分区信息。

> show create table  example_range_tbl 
+-------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table |
+-------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| example_range_tbl | CREATE TABLE `example_range_tbl` ( |
| | `user_id` largeint(40) NOT NULL COMMENT '用户id', |
| | `date` date NOT NULL COMMENT '数据灌入日期时间', |
| | `timestamp` datetime NOT NULL COMMENT '数据灌入的时间戳', |
| | `city` varchar(20) NULL COMMENT '用户所在城市', |
| | `age` smallint(6) NULL COMMENT '用户年龄', |
| | `sex` tinyint(4) NULL COMMENT '用户性别', |
| | `last_visit_date` datetime REPLACE NULL DEFAULT "1970-01-01 00:00:00" COMMENT '用户最后一次访问时间', |
| | `cost` bigint(20) SUM NULL DEFAULT "0" COMMENT '用户总消费', |
| | `max_dwell_time` int(11) MAX NULL DEFAULT "0" COMMENT '用户最大停留时间', |
| | `min_dwell_time` int(11) MIN NULL DEFAULT "99999" COMMENT '用户最小停留时间' |
| | ) ENGINE=OLAP |
| | AGGREGATE KEY(`user_id`, `date`, `timestamp`, `city`, `age`, `sex`) |
| | COMMENT 'OLAP' |
| | PARTITION BY RANGE(`date`) |
| | (PARTITION p201701 VALUES [('0000-01-01'), ('2017-02-01')), |
| | PARTITION p201702 VALUES [('2017-02-01'), ('2017-03-01')), |
| | PARTITION p201703 VALUES [('2017-03-01'), ('2017-04-01'))) |
| | DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 16 |
| | PROPERTIES ( |
| | "replication_allocation" = "tag.location.default: 1", |
| | "is_being_synced" = "false", |
| | "storage_format" = "V2", |
| | "light_schema_change" = "true", |
| | "disable_auto_compaction" = "false", |
| | "enable_single_replica_compaction" = "false" |
| | ); |
+-------------------+---------------------------------------------------------------------------------------------------------+

可以通过 show partitions from your_table 来查看表的分区信息。

> show partitions from example_range_tbl
+-------------+---------------+----------------+---------------------+--------+--------------+--------------------------------------------------------------------------------+-----------------+---------+----------------+---------------
+---------------------+---------------------+--------------------------+----------+------------+-------------------------+-----------+
| PartitionId | PartitionName | VisibleVersion | VisibleVersionTime | State | PartitionKey | Range | DistributionKey | Buckets | ReplicationNum | StorageMedium
| CooldownTime | RemoteStoragePolicy | LastConsistencyCheckTime | DataSize | IsInMemory | ReplicaAllocation | IsMutable |
+-------------+---------------+----------------+---------------------+--------+--------------+--------------------------------------------------------------------------------+-----------------+---------+----------------+---------------
+---------------------+---------------------+--------------------------+----------+------------+-------------------------+-----------+
| 28731 | p201701 | 1 | 2024-01-25 10:50:51 | NORMAL | date | [types: [DATEV2]; keys: [0000-01-01]; ..types: [DATEV2]; keys: [2017-02-01]; ) | user_id | 16 | 1 | HDD
| 9999-12-31 23:59:59 | | | 0.000 | false | tag.location.default: 1 | true |
| 28732 | p201702 | 1 | 2024-01-25 10:50:51 | NORMAL | date | [types: [DATEV2]; keys: [2017-02-01]; ..types: [DATEV2]; keys: [2017-03-01]; ) | user_id | 16 | 1 | HDD
| 9999-12-31 23:59:59 | | | 0.000 | false | tag.location.default: 1 | true |
| 28733 | p201703 | 1 | 2024-01-25 10:50:51 | NORMAL | date | [types: [DATEV2]; keys: [2017-03-01]; ..types: [DATEV2]; keys: [2017-04-01]; ) | user_id | 16 | 1 | HDD
| 9999-12-31 23:59:59 | | | 0.000 | false | tag.location.default: 1 | true |
+-------------+---------------+----------------+---------------------+--------+--------------+--------------------------------------------------------------------------------+-----------------+---------+----------------+---------------
+---------------------+---------------------+--------------------------+----------+------------+-------------------------+-----------+

修改分区信息

通过 alter table add partition 来增加新的分区

ALTER TABLE example_range_tbl ADD  PARTITION p201704 VALUES LESS THAN("2020-05-01") DISTRIBUTED BY HASH(`user_id`) BUCKETS 5;

其它更多分区修改操作,参见 SQL 手册 ALTER-TABLE-PARTITION。

手动分区

分区列

  • 分区列可以指定一列或多列,分区列必须为 KEY 列。多列分区的使用方式在后面多列分区小结介绍。

  • allowPartitionColumnNullabletrue 时,Range 分区支持使用 NULL 分区列。List Partition 始终不支持 NULL 分区列。

  • 不论分区列是什么类型,在写分区值时,都需要加双引号。

  • 分区数量理论上没有上限。

  • 当不使用分区建表时,系统会自动生成一个和表名同名的,全值范围的分区。该分区对用户不可见,并且不可删改。

  • 创建分区时不可添加范围重叠的分区。

Range 分区

分区列通常为时间列,以方便的管理新旧数据。Range 分区支持的列类型 DATE, DATETIME, TINYINT, SMALLINT, INT, BIGINT, LARGEINT。

分区信息,支持四种写法:

  1. FIXED RANGE:定义分区的左闭右开区间。
PARTITION BY RANGE(col1[, col2, ...])                                                                                                                                                                                                  
(
PARTITION partition_name1 VALUES [("k1-lower1", "k2-lower1", "k3-lower1",...), ("k1-upper1", "k2-upper1", "k3-upper1", ...)),
PARTITION partition_name2 VALUES [("k1-lower1-2", "k2-lower1-2", ...), ("k1-upper1-2", MAXVALUE, ))
)

示例如下:

PARTITION BY RANGE(`date`)
(
PARTITION `p201701` VALUES [("2017-01-01"), ("2017-02-01")),
PARTITION `p201702` VALUES [("2017-02-01"), ("2017-03-01")),
PARTITION `p201703` VALUES [("2017-03-01"), ("2017-04-01"))
)
  1. LESS THAN:仅定义分区上界。下界由上一个分区的上界决定。
PARTITION BY RANGE(col1[, col2, ...])                                                                                                                                                                                                  
(
PARTITION partition_name1 VALUES LESS THAN MAXVALUE | ("value1", "value2", ...),
PARTITION partition_name2 VALUES LESS THAN MAXVALUE | ("value1", "value2", ...)
)

示例如下:

PARTITION BY RANGE(`date`)
(
PARTITION `p201701` VALUES LESS THAN ("2017-02-01"),
PARTITION `p201702` VALUES LESS THAN ("2017-03-01"),
PARTITION `p201703` VALUES LESS THAN ("2017-04-01"),
PARTITION `p2018` VALUES [("2018-01-01"), ("2019-01-01")),
PARTITION `other` VALUES LESS THAN (MAXVALUE)
)

List 分区

分区列支持 BOOLEAN, TINYINT, SMALLINT, INT, BIGINT, LARGEINT, DATE, DATETIME, CHAR, VARCHAR 数据类型,分区值为枚举值。只有当数据为目标分区枚举值其中之一时,才可以命中分区。

Partition 支持通过 VALUES IN (...) 来指定每个分区包含的枚举值。

举例如下:

PARTITION BY LIST(city)
(
PARTITION `p_cn` VALUES IN ("Beijing", "Shanghai", "Hong Kong"),
PARTITION `p_usa` VALUES IN ("New York", "San Francisco"),
PARTITION `p_jp` VALUES IN ("Tokyo")
)

List 分区也支持多列分区,示例如下:

PARTITION BY LIST(id, city)
(
PARTITION p1_city VALUES IN (("1", "Beijing"), ("1", "Shanghai")),
PARTITION p2_city VALUES IN (("2", "Beijing"), ("2", "Shanghai")),
PARTITION p3_city VALUES IN (("3", "Beijing"), ("3", "Shanghai"))
)

动态分区

动态分区旨在对表级别的分区实现生命周期管理 (TTL),减少用户的使用负担。

在某些使用场景下,用户会将表按照天进行分区划分,每天定时执行例行任务,这时需要使用方手动管理分区,否则可能由于使用方没有创建分区导致数据导入失败,这给使用方带来了额外的维护成本。

通过动态分区功能,用户可以在建表时设定动态分区的规则。FE 会启动一个后台线程,根据用户指定的规则创建或删除分区。用户也可以在运行时对现有规则进行变更。

动态分区只支持 Range 分区。目前实现了动态添加分区及动态删除分区的功能。

警告

注意:动态分区功能在被 CCR 同步时将会失效。

如果这个表是被 CCR 复制而来的,即 PROPERTIES 中包含is_being_synced = true时,在show create table中会显示开启状态,但不会实际生效。当is_being_synced被设置为 false 时,这些功能将会恢复生效,但is_being_synced属性仅供 CCR 外围模块使用,在 CCR 同步的过程中不要手动设置。

使用方式

动态分区的规则可以在建表时指定,或者在运行时进行修改。当前仅支持对单分区列的分区表设定动态分区规则。

  • 建表时指定

    CREATE TABLE tbl1
    (...)
    PROPERTIES
    (
    "dynamic_partition.prop1" = "value1",
    "dynamic_partition.prop2" = "value2",
    ...
    )
  • 运行时修改

    ALTER TABLE tbl1 SET
    (
    "dynamic_partition.prop1" = "value1",
    "dynamic_partition.prop2" = "value2",
    ...
    )

规则参数

动态分区的规则参数都以 dynamic_partition. 为前缀:

  • dynamic_partition.enable

    是否开启动态分区特性。可指定为 TRUEFALSE。如果不填写,默认为 TRUE。如果为 FALSE,则 Doris 会忽略该表的动态分区规则。

  • dynamic_partition.time_unit(必选参数)

    动态分区调度的单位。可指定为 HOURDAYWEEKMONTHYEAR。分别表示按小时、按天、按星期、按月、按年进行分区创建或删除。

    当指定为 HOUR 时,动态创建的分区名后缀格式为 yyyyMMddHH,例如2020032501。小时为单位的分区列数据类型不能为 DATE。

    当指定为 DAY 时,动态创建的分区名后缀格式为 yyyyMMdd,例如20200325

    当指定为 WEEK 时,动态创建的分区名后缀格式为yyyy_ww。即当前日期属于这一年的第几周,例如 2020-03-25 创建的分区名后缀为 2020_13, 表明目前为 2020 年第 13 周。

    当指定为 MONTH 时,动态创建的分区名后缀格式为 yyyyMM,例如 202003

    当指定为 YEAR 时,动态创建的分区名后缀格式为 yyyy,例如 2020

  • dynamic_partition.time_zone

    动态分区的时区,如果不填写,则默认为当前机器的系统的时区,例如 Asia/Shanghai,如果想获取当前支持的时区设置,可以参考 https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tz_database_time_zones

  • dynamic_partition.start

    动态分区的起始偏移,为负数。根据 time_unit 属性的不同,以当天(星期/月)为基准,分区范围在此偏移之前的分区将会被删除。如果不填写,则默认为 -2147483648,即不删除历史分区。

  • dynamic_partition.end(必选参数)

    动态分区的结束偏移,为正数。根据 time_unit 属性的不同,以当天(星期/月)为基准,提前创建对应范围的分区。

  • dynamic_partition.prefix(必选参数)

    动态创建的分区名前缀。

  • dynamic_partition.buckets

    动态创建的分区所对应的分桶数量。

  • dynamic_partition.replication_num

    动态创建的分区所对应的副本数量,如果不填写,则默认为该表创建时指定的副本数量。

  • dynamic_partition.start_day_of_week

    time_unitWEEK 时,该参数用于指定每周的起始点。取值为 1 到 7。其中 1 表示周一,7 表示周日。默认为 1,即表示每周以周一为起始点。

  • dynamic_partition.start_day_of_month

    time_unitMONTH 时,该参数用于指定每月的起始日期。取值为 1 到 28。其中 1 表示每月 1 号,28 表示每月 28 号。默认为 1,即表示每月以 1 号为起始点。暂不支持以 29、30、31 号为起始日,以避免因闰年或闰月带来的歧义。

  • dynamic_partition.create_history_partition

    默认为 false。当置为 true 时,Doris 会自动创建所有分区,具体创建规则见下文。同时,FE 的参数 max_dynamic_partition_num 会限制总分区数量,以避免一次性创建过多分区。当期望创建的分区个数大于 max_dynamic_partition_num 值时,操作将被禁止。

    当不指定 start 属性时,该参数不生效。

  • dynamic_partition.history_partition_num

    create_history_partitiontrue 时,该参数用于指定创建历史分区数量。默认值为 -1,即未设置。

  • dynamic_partition.hot_partition_num

    指定最新的多少个分区为热分区。对于热分区,系统会自动设置其 storage_medium 参数为 SSD,并且设置 storage_cooldown_time

    注意:若存储路径下没有 SSD 磁盘路径,配置该参数会导致动态分区创建失败。

    hot_partition_num 是往前 n 天和未来所有分区

    我们举例说明。假设今天是 2021-05-20,按天分区,动态分区的属性设置为:hot_partition_num=2, end=3, start=-3。则系统会自动创建以下分区,并且设置 storage_mediumstorage_cooldown_time 参数:

    p20210517:["2021-05-17", "2021-05-18") storage_medium=HDD storage_cooldown_time=9999-12-31 23:59:59
    p20210518:["2021-05-18", "2021-05-19") storage_medium=HDD storage_cooldown_time=9999-12-31 23:59:59
    p20210519:["2021-05-19", "2021-05-20") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-21 00:00:00
    p20210520:["2021-05-20", "2021-05-21") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-22 00:00:00
    p20210521:["2021-05-21", "2021-05-22") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-23 00:00:00
    p20210522:["2021-05-22", "2021-05-23") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-24 00:00:00
    p20210523:["2021-05-23", "2021-05-24") storage_medium=SSD storage_cooldown_time=2021-05-25 00:00:00
  • dynamic_partition.reserved_history_periods

    需要保留的历史分区的时间范围。当dynamic_partition.time_unit 设置为 "DAY/WEEK/MONTH/YEAR" 时,需要以 [yyyy-MM-dd,yyyy-MM-dd],[...,...] 格式进行设置。当dynamic_partition.time_unit 设置为 "HOUR" 时,需要以 [yyyy-MM-dd HH:mm:ss,yyyy-MM-dd HH:mm:ss],[...,...] 的格式来进行设置。如果不设置,默认为 "NULL"

    举例说明。假设今天是 2021-09-06,按天分类,动态分区的属性设置为:

    time_unit="DAY/WEEK/MONTH/YEAR", end=3, start=-3, reserved_history_periods="[2020-06-01,2020-06-20],[2020-10-31,2020-11-15]"

    则系统会自动保留:

    ["2020-06-01","2020-06-20"],
    ["2020-10-31","2020-11-15"]

    或者

    time_unit="HOUR", end=3, start=-3, reserved_history_periods="[2020-06-01 00:00:00,2020-06-01 03:00:00]".

    则系统会自动保留:

    ["2020-06-01 00:00:00","2020-06-01 03:00:00"]

    这两个时间段的分区。其中,reserved_history_periods 的每一个 [...,...] 是一对设置项,两者需要同时被设置,且第一个时间不能大于第二个时间。

  • dynamic_partition.storage_medium

    指定创建的动态分区的默认存储介质。默认是 HDD,可选择 SSD。

    注意,当设置为 SSD 时,hot_partition_num 属性将不再生效,所有分区将默认为 SSD 存储介质并且冷却时间为 9999-12-31 23:59:59。

创建历史分区规则

当 create_history_partition 为 true,即开启创建历史分区功能时,Doris 会根据 dynamic_partition.start 和 dynamic_partition.history_partition_num 来决定创建历史分区的个数。

假设需要创建的历史分区数量为 expect_create_partition_num,根据不同的设置具体数量如下:

  • create_history_partition = true

    dynamic_partition.history_partition_num 未设置,即 -1. expect_create_partition_num = end - start;

    dynamic_partition.history_partition_num 已设置 expect_create_partition_num = end - max(start, -histoty_partition_num);

  • create_history_partition = false 不会创建历史分区,expect_create_partition_num = end - 0;

    当 expect_create_partition_num 大于 max_dynamic_partition_num(默认 500)时,禁止创建过多分区。

举例说明:

假设今天是 2021-05-20,按天分区,动态分区的属性设置为,create_history_partition=true, end=3, start=-3,则会根据history_partition_num的设置,举例如下。

  • history_partition_num=1,则系统会自动创建以下分区:

    p20210519
    p20210520
    p20210521
    p20210522
    p20210523
  • history_partition_num=5,则系统会自动创建以下分区:

    p20210517
    p20210518
    p20210519
    p20210520
    p20210521
    p20210522
    p20210523
  • history_partition_num=-1 即不设置历史分区数量,则系统会自动创建以下分区:

    p20210517
    p20210518
    p20210519
    p20210520
    p20210521
    p20210522
    p20210523

示例

  1. 表 tbl1 分区列 k1 类型为 DATE,创建一个动态分区规则。按天分区,只保留最近 7 天的分区,并且预先创建未来 3 天的分区。
CREATE TABLE tbl1
(
k1 DATE,
...
)
PARTITION BY RANGE(k1) ()
DISTRIBUTED BY HASH(k1)
PROPERTIES
(
"dynamic_partition.enable" = "true",
"dynamic_partition.time_unit" = "DAY",
"dynamic_partition.start" = "-7",
"dynamic_partition.end" = "3",
"dynamic_partition.prefix" = "p",
"dynamic_partition.buckets" = "32"
);

假设当前日期为 2020-05-29。则根据以上规则,tbl1 会产生以下分区:

p20200529: ["2020-05-29", "2020-05-30")
p20200530: ["2020-05-30", "2020-05-31")
p20200531: ["2020-05-31", "2020-06-01")
p20200601: ["2020-06-01", "2020-06-02")

在第二天,即 2020-05-30,会创建新的分区 p20200602: ["2020-06-02", "2020-06-03")

在 2020-06-06 时,因为 dynamic_partition.start 设置为 7,则将删除 7 天前的分区,即删除分区 p20200529

  1. 表 tbl1 分区列 k1 类型为 DATETIME,创建一个动态分区规则。按星期分区,只保留最近 2 个星期的分区,并且预先创建未来 2 个星期的分区。
CREATE TABLE tbl1
(
k1 DATETIME,
...
)
PARTITION BY RANGE(k1) ()
DISTRIBUTED BY HASH(k1)
PROPERTIES
(
"dynamic_partition.enable" = "true",
"dynamic_partition.time_unit" = "WEEK",
"dynamic_partition.start" = "-2",
"dynamic_partition.end" = "2",
"dynamic_partition.prefix" = "p",
"dynamic_partition.buckets" = "8"
);

假设当前日期为 2020-05-29,是 2020 年的第 22 周。默认每周起始为星期一。则以上规则,tbl1 会产生以下分区:

p2020_22: ["2020-05-25 00:00:00", "2020-06-01 00:00:00")
p2020_23: ["2020-06-01 00:00:00", "2020-06-08 00:00:00")
p2020_24: ["2020-06-08 00:00:00", "2020-06-15 00:00:00")

其中每个分区的起始日期为当周的周一。同时,因为分区列 k1 的类型为 DATETIME,则分区值会补全时分秒部分,且皆为 0。

在 2020-06-15,即第 25 周时,会删除 2 周前的分区,即删除 p2020_22

在上面的例子中,假设用户指定了周起始日为 "dynamic_partition.start_day_of_week" = "3",即以每周三为起始日。则分区如下:

p2020_22: ["2020-05-27 00:00:00", "2020-06-03 00:00:00")
p2020_23: ["2020-06-03 00:00:00", "2020-06-10 00:00:00")
p2020_24: ["2020-06-10 00:00:00", "2020-06-17 00:00:00")

即分区范围为当周的周三到下周的周二。

警告

注:2019-12-31 和 2020-01-01 在同一周内,如果分区的起始日期为 2019-12-31,则分区名为 p2019_53,如果分区的起始日期为 2020-01-01,则分区名为 p2020_01

  1. 表 tbl1 分区列 k1 类型为 DATE,创建一个动态分区规则。按月分区,不删除历史分区,并且预先创建未来 2 个月的分区。同时设定以每月 3 号为起始日。
CREATE TABLE tbl1
(
k1 DATE,
...
)
PARTITION BY RANGE(k1) ()
DISTRIBUTED BY HASH(k1)
PROPERTIES
(
"dynamic_partition.enable" = "true",
"dynamic_partition.time_unit" = "MONTH",
"dynamic_partition.end" = "2",
"dynamic_partition.prefix" = "p",
"dynamic_partition.buckets" = "8",
"dynamic_partition.start_day_of_month" = "3"
);

假设当前日期为 2020-05-29。则基于以上规则,tbl1 会产生以下分区:

p202005: ["2020-05-03", "2020-06-03")
p202006: ["2020-06-03", "2020-07-03")
p202007: ["2020-07-03", "2020-08-03")

因为没有设置 dynamic_partition.start,则不会删除历史分区。

假设今天为 2020-05-20,并设置以每月 28 号为起始日,则分区范围为:

p202004: ["2020-04-28", "2020-05-28")
p202005: ["2020-05-28", "2020-06-28")
p202006: ["2020-06-28", "2020-07-28")

修改动态分区属性

通过如下命令可以修改动态分区的属性:

ALTER TABLE tbl1 SET
(
"dynamic_partition.prop1" = "value1",
...
);

某些属性的修改可能会产生冲突。假设之前分区粒度为 DAY,并且已经创建了如下分区:

p20200519: ["2020-05-19", "2020-05-20")
p20200520: ["2020-05-20", "2020-05-21")
p20200521: ["2020-05-21", "2020-05-22")

如果此时将分区粒度改为 MONTH,则系统会尝试创建范围为 ["2020-05-01", "2020-06-01") 的分区,而该分区的分区范围和已有分区冲突,所以无法创建。而范围为 ["2020-06-01", "2020-07-01") 的分区可以正常创建。因此,2020-05-22 到 2020-05-30 时间段的分区,需要自行填补。

查看动态分区表调度情况

通过以下命令可以进一步查看当前数据库下,所有动态分区表的调度情况:

> SHOW DYNAMIC PARTITION TABLES;
+-----------+--------+----------+-------------+------+--------+---------+-----------+----------------+---------------------+--------+------------------------+----------------------+-------------------------+
| TableName | Enable | TimeUnit | Start | End | Prefix | Buckets | StartOf | LastUpdateTime | LastSchedulerTime | State | LastCreatePartitionMsg | LastDropPartitionMsg | ReservedHistoryPeriods |
+-----------+--------+----------+-------------+------+--------+---------+-----------+----------------+---------------------+--------+------------------------+----------------------+-------------------------+
| d3 | true | WEEK | -3 | 3 | p | 1 | MONDAY | N/A | 2020-05-25 14:29:24 | NORMAL | N/A | N/A | [2021-12-01,2021-12-31] |
| d5 | true | DAY | -7 | 3 | p | 32 | N/A | N/A | 2020-05-25 14:29:24 | NORMAL | N/A | N/A | NULL |
| d4 | true | WEEK | -3 | 3 | p | 1 | WEDNESDAY | N/A | 2020-05-25 14:29:24 | NORMAL | N/A | N/A | NULL |
| d6 | true | MONTH | -2147483648 | 2 | p | 8 | 3rd | N/A | 2020-05-25 14:29:24 | NORMAL | N/A | N/A | NULL |
| d2 | true | DAY | -3 | 3 | p | 32 | N/A | N/A | 2020-05-25 14:29:24 | NORMAL | N/A | N/A | NULL |
| d7 | true | MONTH | -2147483648 | 5 | p | 8 | 24th | N/A | 2020-05-25 14:29:24 | NORMAL | N/A | N/A | NULL |
+-----------+--------+----------+-------------+------+--------+---------+-----------+----------------+---------------------+--------+------------------------+----------------------+-------------------------+
7 rows in set (0.02 sec)
  • LastUpdateTime: 最后一次修改动态分区属性的时间

  • LastSchedulerTime: 最后一次执行动态分区调度的时间

  • State: 最后一次执行动态分区调度的状态

  • LastCreatePartitionMsg: 最后一次执行动态添加分区调度的错误信息

  • LastDropPartitionMsg: 最后一次执行动态删除分区调度的错误信息

高级操作

FE 配置项

  • dynamic_partition_enable

    是否开启 Doris 的动态分区功能。默认为 false,即关闭。该参数只影响动态分区表的分区操作,不影响普通表。可以通过修改 fe.conf 中的参数并重启 FE 生效。也可以在运行时执行以下命令生效:

    # MySQL 协议
    ADMIN SET FRONTEND CONFIG ("dynamic_partition_enable" = "true")

    # HTTP 协议
    curl --location-trusted -u username:password -XGET http://fe_host:fe_http_port/api/_set_config?dynamic_partition_enable=true

    若要全局关闭动态分区,则设置此参数为 false 即可。

  • dynamic_partition_check_interval_seconds

    动态分区线程的执行频率,默认为 600(10 分钟),即每 10 分钟进行一次调度。可以通过修改 fe.conf 中的参数并重启 FE 生效。也可以在运行时执行以下命令修改:

    # MySQL 协议
    ADMIN SET FRONTEND CONFIG ("dynamic_partition_check_interval_seconds" = "7200")

    # HTTP 协议
    curl --location-trusted -u username:password -XGET http://fe_host:fe_http_port/api/_set_config?dynamic_partition_check_interval_seconds=432000

动态分区表与手动分区表相互转换

对于一个表来说,动态分区和手动分区可以自由转换,但二者不能同时存在,有且只有一种状态。

  • 手动分区转换为动态分区

    如果一个表在创建时未指定动态分区,可以通过 ALTER TABLE 在运行时修改动态分区相关属性来转化为动态分区,具体示例可以通过 HELP ALTER TABLE 查看。

    开启动态分区功能后,Doris 将不再允许用户手动管理分区,会根据动态分区属性来自动管理分区。

    注意:如果已设定 dynamic_partition.start,分区范围在动态分区起始偏移之前的历史分区将会被删除。

  • 动态分区转换为手动分区

    通过执行 ALTER TABLE tbl_name SET ("dynamic_partition.enable" = "false") 即可关闭动态分区功能,将其转换为手动分区表。

    关闭动态分区功能后,Doris 将不再自动管理分区,需要用户手动通过 ALTER TABLE 的方式创建或删除分区。

注意事项

动态分区使用过程中,如果因为一些意外情况导致 dynamic_partition.startdynamic_partition.end 之间的某些分区丢失,那么当前时间与 dynamic_partition.end 之间的丢失分区会被重新创建,dynamic_partition.start与当前时间之间的丢失分区不会重新创建。

手动分桶

如果使用了分区,则 DISTRIBUTED ... 语句描述的是数据在各个分区内的划分规则。

如果不使用分区,则描述的是对整个表的数据的划分规则。

也可以对每个分区单独指定分桶方式。

分桶列可以是多列,Aggregate 和 Unique 模型必须为 Key 列,Duplicate 模型可以是 key 列和 value 列。分桶列可以和 Partition 列相同或不同。

分桶列的选择,是在 查询吞吐 和 查询并发 之间的一种权衡:

  • 如果选择多个分桶列,则数据分布更均匀。如果一个查询条件不包含所有分桶列的等值条件,那么该查询会触发所有分桶同时扫描,这样查询的吞吐会增加,单个查询的延迟随之降低。这个方式适合大吞吐低并发的查询场景。

  • 如果仅选择一个或少数分桶列,则对应的点查询可以仅触发一个分桶扫描。此时,当多个点查询并发时,这些查询有较大的概率分别触发不同的分桶扫描,各个查询之间的 IO 影响较小(尤其当不同桶分布在不同磁盘上时),所以这种方式适合高并发的点查询场景。

Bucket 的数量和数据量的建议

  • 一个表的 Tablet 总数量等于 (Partition num * Bucket num)。

  • 一个表的 Tablet 数量,在不考虑扩容的情况下,推荐略多于整个集群的磁盘数量。

  • 单个 Tablet 的数据量理论上没有上下界,但建议在 1G - 10G 的范围内。如果单个 Tablet 数据量过小,则数据的聚合效果不佳,且元数据管理压力大。如果数据量过大,则不利于副本的迁移、补齐,且会增加 Schema Change 或者 Rollup 操作失败重试的代价(这些操作失败重试的粒度是 Tablet)。

  • 当 Tablet 的数据量原则和数量原则冲突时,建议优先考虑数据量原则。

  • 在建表时,每个分区的 Bucket 数量统一指定。但是在动态增加分区时(ADD PARTITION),可以单独指定新分区的 Bucket 数量。可以利用这个功能方便的应对数据缩小或膨胀。

  • 一个 Partition 的 Bucket 数量一旦指定,不可更改。所以在确定 Bucket 数量时,需要预先考虑集群扩容的情况。比如当前只有 3 台 host,每台 host 有 1 块盘。如果 Bucket 的数量只设置为 3 或更小,那么后期即使再增加机器,也不能提高并发度。

  • 举一些例子:假设在有 10 台 BE,每台 BE 一块磁盘的情况下。如果一个表总大小为 500MB,则可以考虑 4-8 个分片。5GB:8-16 个分片。50GB:32 个分片。500GB:建议分区,每个分区大小在 50GB 左右,每个分区 16-32 个分片。5TB:建议分区,每个分区大小在 50GB 左右,每个分区 16-32 个分片。

提示

表的数据量可以通过 SHOW DATA 命令查看,结果除以副本数,即表的数据量。

Random Distribution

  • 如果 OLAP 表没有更新类型的字段,将表的数据分桶模式设置为 RANDOM,则可以避免严重的数据倾斜 (数据在导入表对应的分区的时候,单次导入作业每个 batch 的数据将随机选择一个 tablet 进行写入)。

  • 当表的分桶模式被设置为 RANDOM 时,因为没有分桶列,无法根据分桶列的值仅对几个分桶查询,对表进行查询的时候将对命中分区的全部分桶同时扫描,该设置适合对表数据整体的聚合查询分析而不适合高并发的点查询。

  • 如果 OLAP 表的是 Random Distribution 的数据分布,那么在数据导入的时候可以设置单分片导入模式(将 load_to_single_tablet 设置为 true),那么在大数据量的导入的时候,一个任务在将数据写入对应的分区时将只写入一个分片,这样将能提高数据导入的并发度和吞吐量,减少数据导入和 Compaction 导致的写放大问题,保障集群的稳定性。

自动分桶

用户经常设置不合适的 bucket,导致各种问题,这里提供一种方式,来自动设置分桶数。当前只对 OLAP 表生效。

警告

注意:这个功能在被 CCR 同步时将会失效。如果这个表是被 CCR 复制而来的,即 PROPERTIES 中包含is_being_synced = true时,在show create table中会显示开启状态,但不会实际生效。当is_being_synced被设置为 false 时,这些功能将会恢复生效,但is_being_synced属性仅供 CCR 外围模块使用,在 CCR 同步的过程中不要手动设置。

以往创建分桶时需要手动设定分桶数,而自动分桶推算功能是 Apache Doris 可以动态地推算分桶个数,使得分桶数始终保持在一个合适范围内,让用户不再操心桶数的细枝末节。首先说明一点,为了方便阐述该功能,该部分会将桶拆分为两个时期的桶,即初始分桶以及后续分桶;这里的初始和后续只是本文为了描述清楚该功能而采用的术语,Apache Doris 分桶本身没有初始和后续之分。从上文中创建分桶一节我们知道,BUCKET_DESC 非常简单,但是需要指定分桶个数;而在自动分桶推算功能上,BUCKET_DESC 的语法直接将分桶数改成"Auto",并新增一个 Properties 配置即可:

-- 旧版本指定分桶个数的创建语法
DISTRIBUTED BY HASH(site) BUCKETS 20

-- 新版本使用自动分桶推算的创建语法
DISTRIBUTED BY HASH(site) BUCKETS AUTO
properties("estimate_partition_size" = "2G")

新增的配置参数 estimate_partition_size 表示一个单分区的数据量。该参数是可选的,如果没有给出则 Doris 会将 estimate_partition_size 的默认值取为 10GB。从上文中已经得知,一个分桶在物理层面就是一个 Tablet,为了获得最好的性能,建议 Tablet 的大小在 1GB - 10GB 的范围内。

那么自动分桶推算是如何保证 Tablet 大小处于这个范围内的呢?

  • 若是整体数据量较小,则分桶数不要设置过多

  • 若是整体数据量较大,则应使桶数跟总的磁盘块数相关,充分利用每台 BE 机器和每块磁盘的能力

初始分桶推算

  1. 先根据数据量得出一个桶数 N。首先使用 estimate_partition_size 的值除以 5(按文本格式存入 Doris 中有 5 比 1 的数据压缩比计算),得到的结果为:

    (, 100MB),则取 N=1
    [100MB, 1GB),则取 N=2
    [1GB, ),则每 GB 一个分桶
  2. 根据 BE 节点数以及每个 BE 节点的磁盘容量,计算出桶数 M。

    其中每个 BE 节点算 1,每 50G 的磁盘容量算 1,
    M 的计算规则为:M = BE 节点数 * ( 一块磁盘块大小 / 50GB) *磁盘块数
    举例:有 3 台 BE,每台 BE 都有 4 块 500GB 的磁盘,那么 M = 3 (500GB / 50GB) 4 = 120
  3. 得到最终的分桶个数计算逻辑:

    先计算一个中间值 x = min(M, N, 128), 
    如果 x < N 并且 x < BE 节点个数,则最终分桶为 y 即 BE 节点个数;
    否则最终分桶数为 x
  4. x = max(x, autobucket_min_buckets), 这里 autobucket_min_buckets 是在 Config 中配置的,默认是 1

    上述过程伪代码表现形式为:

    int N = 计算 N 值;
    int M = 计算 M 值;

    int y = BE 节点个数;
    int x = min(M, N, 128);

    if (x < N && x < y) {
    return y;
    }
    return x;
  5. 示例:有了上述算法,咱们再引入一些例子来更好地理解这部分逻辑。

    case1:
    数据量 100 MB,10 台 BE 机器,2TB *3 块盘
    数据量 N = 1
    BE 磁盘 M = 10* (2TB/50GB) * 3 = 1230
    x = min(M, N, 128) = 1
    最终:1

    case2:
    数据量 1GB, 3 台 BE 机器,500GB *2 块盘盘
    数据量 N = 2
    BE 磁盘 M = 3* (500GB/50GB) * 2 = 60
    x = min(M, N, 128) = 2
    最终:2

    case3:
    数据量 100GB,3 台 BE 机器,500GB *2 块盘
    数据量 N = 20
    BE 磁盘 M = 3* (500GB/50GB) * 2 = 60
    x = min(M, N, 128) = 20
    最终:20

    case4:
    数据量 500GB,3 台 BE 机器,1TB *1 块盘
    数据量 N = 100
    BE 磁盘 M = 3* (1TB /50GB) * 1 = 6060
    x = min(M, N, 128) = 63
    最终:63

    case5:
    数据量 500GB,10 台 BE 机器,2TB *3 块盘*3 块盘
    数据量 N = 100
    BE 磁盘 M = 10* (2TB / 50GB) * 3 = 1230
    x = min(M, N, 128) = 100
    最终:100

    case 6:
    数据量 1TB,10 台 BE 机器,2TB *3 块盘
    数据量 N = 205
    BE 磁盘 M = 10* (2TB / 50GB) * 3 = 1230
    x = min(M, N, 128) = 128
    最终:128

    case 7:
    数据量 500GB,1 台 BE 机器,100TB *1 块盘
    数据量 N = 100
    BE 磁盘 M = 1* (100TB / 50GB) * 1 = 2048
    x = min(M, N, 128) = 100
    最终:100

    case 8:
    数据量 1TB, 200 台 BE 机器,4TB *7 块盘
    数据量 N = 205
    BE 磁盘 M = 200* (4TB / 50GB) * 7 = 114800
    x = min(M, N, 128) = 128
    最终:200

后续分桶推算

上述是关于初始分桶的计算逻辑,后续分桶数因为已经有了一定的分区数据,可以根据已有的分区数据量来进行评估。后续分桶数会根据最多前 7 个分区数据量的 EMA(短期指数移动平均线)值,作为 estimate_partition_size 进行评估。此时计算分桶有两种计算方式,假设以天来分区,往前数第一天分区大小为 S7,往前数第二天分区大小为 S6,依次类推到 S1。

  • 如果 7 天内的分区数据每日严格递增,则此时会取趋势值

    有 6 个 delta 值,分别是

    S7 - S6 = delta1,
    S6 - S5 = delta2,
    ...
    S2 - S1 = delta6

    由此得到 ema(delta) 值:那么,今天的 estimate_partition_size = S7 + ema(delta)。

  • 非第一种的情况,此时直接取前几天的 EMA 平均值

    今天的 estimate_partition_size = EMA(S1, ..., S7)。

说明

根据上述算法,初始分桶个数以及后续分桶个数都能被计算出来。跟之前只能指定固定分桶数不同,由于业务数据的变化,有可能前面分区的分桶数和后面分区的分桶数不一样,这对用户是透明的,用户无需关心每一分区具体的分桶数是多少,而这一自动推算的功能会让分桶数更加合理。

开启 autobucket 之后,在show create table的时候看到的 schema 也是BUCKETS AUTO.如果想要查看确切的 bucket 数,可以通过show partitions from ${table};来查看。

常见问题

1. 如果在较长的建表语句中出现语法错误,可能会出现语法错误提示不全的现象。这里罗列可能的语法错误供手动纠错:

  • 语法结构错误。请仔细阅读 HELP CREATE TABLE;,检查相关语法结构。

  • 保留字。当用户自定义名称遇到保留字时,需要用反引号 `` 引起来。建议所有自定义名称使用这个符号引起来。

  • 中文字符或全角字符。非 utf8 编码的中文字符,或隐藏的全角字符(空格,标点等)会导致语法错误。建议使用带有显示不可见字符的文本编辑器进行检查。

2. Failed to create partition [xxx] . Timeout

Doris 建表是按照 Partition 粒度依次创建的。当一个 Partition 创建失败时,可能会报这个错误。即使不使用 Partition,当建表出现问题时,也会报 Failed to create partition,因为如前文所述,Doris 会为没有指定 Partition 的表创建一个不可更改的默认的 Partition。

当遇到这个错误是,通常是 BE 在创建数据分片时遇到了问题。可以参照以下步骤排查:

  • 在 fe.log 中,查找对应时间点的 Failed to create partition 日志。在该日志中,会出现一系列类似 {10001-10010} 字样的数字对。数字对的第一个数字表示 Backend ID,第二个数字表示 Tablet ID。如上这个数字对,表示 ID 为 10001 的 Backend 上,创建 ID 为 10010 的 Tablet 失败了。

  • 前往对应 Backend 的 be.INFO 日志,查找对应时间段内,tablet id 相关的日志,可以找到错误信息。

  • 以下罗列一些常见的 tablet 创建失败错误,包括但不限于:

    • BE 没有收到相关 task,此时无法在 be.INFO 中找到 tablet id 相关日志或者 BE 创建成功,但汇报失败。以上问题,请参阅 安装与部署 检查 FE 和 BE 的连通性。

    • 预分配内存失败。可能是表中一行的字节长度超过了 100KB。

    • Too many open files。打开的文件句柄数超过了 Linux 系统限制。需修改 Linux 系统的句柄数限制。

如果创建数据分片时超时,也可以通过在 fe.conf 中设置 tablet_create_timeout_second=xxx 以及 max_create_table_timeout_second=xxx 来延长超时时间。其中 tablet_create_timeout_second 默认是 1 秒,max_create_table_timeout_second 默认是 60 秒,总体的超时时间为 min(tablet_create_timeout_second * replication_num, max_create_table_timeout_second),具体参数设置可参阅 FE 配置项

3. 建表命令长时间不返回结果。

  • Doris 的建表命令是同步命令。该命令的超时时间目前设置的比较简单,即(tablet num * replication num)秒。如果创建较多的数据分片,并且其中有分片创建失败,则可能导致等待较长超时后,才会返回错误。

  • 正常情况下,建表语句会在几秒或十几秒内返回。如果超过一分钟,建议直接取消掉这个操作,前往 FE 或 BE 的日志查看相关错误。

更多帮助

关于数据划分更多的详细说明,我们可以在 CREATE TABLE 命令手册中查阅,也可以在 MySQL 客户端下输入 HELP CREATE TABLE; 获取更多的帮助信息。