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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。