StarRocks实战——欢聚集团极速的数据分析能力

目录

一、大数据平台架构

二、OLAP选型及改进

[三、StarRocks 经验沉淀](#三、StarRocks 经验沉淀)

[3.1 资源隔离,助力业务推广](#3.1 资源隔离,助力业务推广)

[3.1.1 面临的挑战](#3.1.1 面临的挑战)

[3.1.2 整体效果](#3.1.2 整体效果)

[3.2 稳定优先,监控先行,优化运维](#3.2 稳定优先,监控先行,优化运维)

3.3降低门槛,不折腾用户

[3.3.1 与现有的平台做打通](#3.3.1 与现有的平台做打通)

[3.3.2 使用流程产品化](#3.3.2 使用流程产品化)

[3.3.3 主动深入业务](#3.3.3 主动深入业务)

四、近期规划


欢聚集团面向的是各个国家的用户市场,数据分析场景就要因地制宜。体现到大数据平台这一层,数据来源多样化,数据分析场景复杂,数据模型复用率低。在这样的业务现状下,原有的 OLAP 引擎已无法满足欢聚集团的整体数据分析需求,下文主要介绍如何基于StarRocks 构建灵活、极速、统一的全新 OLAP 分析平台。

一、大数据平台架构

数据平台支撑了从数据埋点上报到数据应用的全链路数据服务,提供了埋点管理平台、离线计算调度系统、实时计算平台、数据应用系统等众多数据产品, 实现闭环的一站式大数据平台服务。

总体架构分层上,可以分为数据集成、存储、计算、分析、应用。OLAP系统是分析层的核心引擎,支撑Ad-Hoc自助分析、多维分析数据服务、BI报表、标签画像等分析场景。

二、OLAP选型及改进

此前,我们使用 ClickHouse 作为 OLAP 引擎,但随着业务对灵活性要求越来越高, ClickHouse 遇到了难以逾越的瓶颈。因此,我们重新梳理了需求,试图寻找一款更加适合欢聚集团的 OLAP 引擎。针对出海业务的特殊性,大数据团队需要提供非常灵活多变、轻量、高效、包容的数据分析服务:

  • 灵活多变: 相比数据量和性能,灵活性更重要

  • 轻量: 架构要简单,最好能一个引擎搞定所有场景

  • 高效: 使用门槛要低,各种业务都能快速接入使用

  • 包容: 能良好地兼容大数据生态

具体的诉求是:

  • 支持ROLAP、MOLAP分析场景
  • 数据模型支持宽表、星型模型、雪花模型等
  • 同时兼顾数据量(PB)、查询性能(秒级)、灵活性(导数与查询灵活多变)
  • 数据时效性上支持离线批处理、实时流处理秒级可见
  • 数据写入支持Append、Overwrite、Upsert、Delete
  • 高可用、灵活扩缩容、低运维成本
  • 较高的QPS(高并发)
  • 支持分析Hadoop上的数据

在这种"既要又要还要"的诉求下,选型很困难。OLAP 常用的技术架构有预计算、MPP、索引。我们调研了这三类架构的典型 OLAP 引擎:

  • **预计算架构:**代表引擎 Apache Kylin/Apache Druid ,查询性能优越,但缺少灵活性。

  • MPP 架构:Presto/Apache Impala/SparkSQL,灵活性很好,但性能较差,一般在分钟级。

  • 索引架构:ES/ClickHouse,单表查询性能优越,但是 Join 几乎不可用,只能用宽表模型。

单一技术架构的引擎很难满足需求,因此我们把目标瞄向混合架构引擎:同时具有预计算、MPP 计算、支持索引的引擎。目前市面上这类引擎不多,比较成熟的有 Apache Doris 和 StarRocks。最后选择 StarRocks,原因是 StarRocks 的社区更加活跃,产品的背后还有一支大胆创新的强大技术团队,响应非常及时,我们对 StarRocks 的未来更有信心。

如上图所示,我们的 OLAP 系统架构非常简单轻量,与大数据平台上下游都做了整合。

StarRocks原生提供丰富的数据导入方式,Http模式的 Stream load、读 HDFS的Broker load、读消息中间件的 Routing load、Flink Connector、DataX、外表支持等,方便和大数据生态完成数据集成。StarRocks查询支持最为通用的MySQL JDBC 协议,集成到各种BI,数据应用系统几乎无成本。

目前我们内部整合了 OLAP 系统,下线了 ClickHouse,统一使用 StarRocks 作为解决方案,已经在实时查询、报表分析、监控等业务场景中大力推广,支撑了数百 TB 数据,数十个业务方,数百万查询量/天,总体查询性能 99 分位 200ms。

三、StarRocks 经验沉淀

3.1 资源隔离,助力业务推广

3.1.1 面临的挑战

我们的 StarRocks 集群目前都是多业务共用,其中部分业务场景是大查询。例如 BI 报表一个Dashboard(数据看板)包含多个图表,打开 Dashboard时,所有图表一起加载,并且一般都是偏分析的SQL,资源开销较大。此时集群资源就有一个高峰,集群查询性能衰减,特别是小查询也会受到严重影响。下图中可以看到很多毛刺,都是大查询导致。

因为这个问题,难以保障数据基线 SLA,一段时间里我们不大敢把 StarRocks 大范围推广给业务使用。如果给每个业务搭建专用 StarRocks 集群,成本压力又太大。

StarRocks 2.2 版本开始支持资源隔离,支持配置资源组并分配资源 Quota,支持用户和资源组的绑定,可以有效将大查询业务场景隔离到专用的资源组,避免影响其他小查询。我们在 2022 年 Q2 上线了资源隔离功能,目前线上已经全部开启资源隔离,正在做OLAP业务推广。

3.1.2 整体效果

确认资源组能有效隔离大查询、保护小查询。

3.2 稳定优先,监控先行,优化运维

我们的集群稳定性 SLA 主要包括:集群可用性 SLA 3个9,集群查询性能 95分位 3s,BI 业务慢查询率 1.5%。

我们部署了社区提供的prometheus+grafana监控FE、 BE的metrics监控方案,同时配置了告警。

另外在实践过程中,有时会收到业务反馈的sql慢查询问题,排查其原因,主要可以分为两类:

  • 表结构不合理:数据倾斜、分桶数量不合理,并行度不够。

  • SQL 不合理:索引、物化视图无法命中,分桶、分区裁剪失效。

这些问题会影响查询性能和慢查询率SLA。为了发现和解决这些问题,做到提前感知、提前优化,我们需要监控所有的查询日志,并及时通知用户优化表结构和查询 SQL。

解决方案

StarRocks 查询状态监控。通过解析 audit.log 结合 explain SQL 的信息,统计每个慢 SQL的执行时间、内存使用、返回行数、扫描数据量等情况,对慢查询做到及时预警。主要流程可分为以下三个步骤:

1.解析audit.log

FE 的 audit.log 提供了查询类型,客户端 IP,查询用户名称,数据库名称,状态,扫描的数据大小,扫描的数据行数,结果数据行数,查询 ID(通过 ID 去 BE 日志找对应的查询资源),查询的 SQL;

2. 获取 Plan fragment

通过查询该 SQL 的逻辑执行计划(explain + sql);

3. 统计资源消耗

通过 fragment_id 查询当前物理执行计划所消费的资源:

最终实现方案如下图所示:

filebeat 采集 audit.log 和 be.INFO 日志发送到 Apache Kafka,然后 Flink SQL 聚合 query_id 和 fragment 的数据,并将数据写入到 MySQL。

整套监控系统已经在集团上线并平稳运行。上线后极大减轻了我们的运维工作,基本可以做到提前预防问题、发现问题、解决问题,有效保障了 SLA。

3.3降低门槛,不折腾用户

在以往的工作经验中,做平台的和上层用户会存在一些沟通障碍,用户往往不了解平台的架构,技术,能力,使用流程。平台技术做得再好,最终还是要通过服务用户来产生价值。为了能更好地服务用户,我们做了很多降低门槛的工作。

3.3.1 与现有的平台做打通

  • **离线导数,**目前已经和离线调度系统打通,固化了一个离线作业类型,通过 Broker load 的方式导数,Hive 表可以一键订阅到 StarRocks。
  • **实时导数,**目前用户可以通过 Flink-Connector-StarRocks 的方式,用 Jar 或者 Flink SQL 快速实现导数。
  • Hive 外表,支持使用 Hive 外表的方式,直接用 StarRocks 查询分析 Hive 数据,省掉导数流程,适合某些临时性质的需求。
  • 数据应用系统,目前已经和 BI分析系统、自助分析系统打通,使用 MySQL JDBC 的方式接入。
  • 业务系统,目前提供 API 和 MySQL JDBC 两种方式给业务系统直接查询。

3.3.2 使用流程产品化

目前我们实现了一个 web 系统 StarRocks 管控台,用户在页面上自助申请用户、建库、建表、权限等。

3.3.3 主动深入业务

目前我们 OLAP团队每周都会参加业务的产品周会,关注业务动向和痛点,从 OLAP 角度提供解决思路和咨询服务。同时增加与产品和业务团队的沟通,减少彼此之间的认知屏障。

四、近期规划

我们最终的目的是为了更好地满足用户的分析查询场景,提高效率,服务业务。在未来使用 StarRocks 过程中,主要的优化方向有以下几点:

  • 1.新增建表的审计功能,合理使用分区分桶字段,加速数据查询
  • 2.通过对用户的行为分析,统计出报表高频的查询场景,使用物化视图进行数据的预聚合,进一步提升查询性能
  • 3.优化多表Join分析查询场景的性能,使用Colocation Join ,通过预先的数据分布,减少节点间网络传输带来的延迟开销,进一步提升查询性能

参考文章:

欢聚集团 × StarRocks: 灵活、统一、极速的数据分析新范式

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