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数据缓存

数据缓存(Data Cache)通过缓存最近访问的远端存储系统(HDFS 或对象存储)的数据文件,加速后续访问相同数据的查询。在频繁访问相同数据的查询场景中,Data Cache 可以避免重复的远端数据访问开销,提升热点数据的查询分析性能和稳定性。

原理

Data Cache 将访问的远程数据缓存到本地的 BE 节点。原始的数据文件会根据访问的 IO 大小切分为 Block,Block 被存储到本地文件 cache_path/hash(filepath).substr(0, 3)/hash(filepath)/offset 中,并在 BE 节点中保存 Block 的元信息。当访问相同的远程文件时,doris 会检查本地缓存中是否存在该文件的缓存数据,并根据 Block 的 offset 和 size,确认哪些数据从本地 Block 读取,哪些数据从远程拉起,并缓存远程拉取的新数据。BE 节点重启的时候,扫描 cache_path 目录,恢复 Block 的元信息。当缓存大小达到阈值上限的时候,按照 LRU 原则清理长久未访问的 Block。

使用方式

Data Cache 默认关闭,需要在 FE 和 BE 中设置相关参数进行开启。

FE 配置

单个会话中开启 Data Cache:

SET enable_file_cache = true;

全局开启 Data Cache:

SET GLOBAL enable_file_cache = true;

Data Cache 功能仅作用于针对文件的外表查询(如 Hive、Hudi )。对内表查询,或非文件的外表查询(如 JDBC、Elasticsearch)等无影响。

BE 配置

添加参数到 BE 节点的配置文件 conf/be.conf 中,并重启 BE 节点让配置生效。

参数必选项说明
enable_file_cache是否启用 Data Cache,默认 false
file_cache_path缓存目录的相关配置,json格式,例子: [{"path": "/path/to/file_cache1", "total_size":53687091200,"query_limit": 10737418240},{"path": "/path/to/file_cache2", "total_size":53687091200,"query_limit": 10737418240},{"path": "/path/to/file_cache3", "total_size":53687091200,"query_limit": 10737418240, "normal_percent":85, "disposable_percent":10, "index_percent":5}]path 是缓存的保存路径,total_size 是缓存的大小上限,query_limit 是单个查询能够使用的最大缓存大小,normal_percent, disposable_percent, index_percent 3个cache队列的百分比,他们之和是100
file_cache_min_file_segment_size单个 Block 的大小下限,默认 1MB,需要大于 4096
file_cache_max_file_segment_size单个 Block 的大小上限,默认 4MB,需要大于 4096
enable_file_cache_query_limit是否限制单个 query 使用的缓存大小,默认 false
clear_file_cacheBE 重启时是否删除之前的缓存数据,默认 false

缓存可观测性

查看 Data Cache 命中情况

执行 set enable_profile=true 打开会话变量,可以在 FE 的 web 页面的 Queris 标签中查看到作业的 Profile。Data Cache 相关的指标如下:

-  FileCache:  0ns
- BytesScannedFromCache: 2.02 GB
- BytesScannedFromRemote: 0.00
- BytesWriteIntoCache: 0.00
- LocalIOUseTimer: 2s723ms
- NumLocalIOTotal: 444
- NumRemoteIOTotal: 0
- NumSkipCacheIOTotal: 0
- RemoteIOUseTimer: 0ns
- WriteCacheIOUseTimer: 0ns
  • BytesScannedFromCache:从本地缓存中读取的数据量。
  • BytesScannedFromRemote:从远端读取的数据量。
  • BytesWriteIntoCache:写入缓存的数据量。
  • LocalIOUseTimer:本地缓存的 IO 时间。
  • RemoteIOUseTimer:远端读取的 IO 时间。
  • NumLocalIOTotal:本地缓存的 IO 次数。
  • NumRemoteIOTotal:远端 IO 次数。
  • WriteCacheIOUseTimer:写入缓存的 IO 时间。

如果 BytesScannedFromRemote 为 0,表示全部命中缓存。

监控指标

用户可以通过系统表 file_cache_statistics 查看各个 Backend 节点的缓存统计指标。