一个典型的基于 Apache Paimon 的湖仓一体架构图

前面我们给出了:基于 Hudi 的湖仓一体架构图,我看很多伙伴挺感兴趣,今天我们一起来看看:基于 Apache Paimon 的湖仓一体架构图 是怎么样的?以及它和hudi之间的区别。

前言: Paimon 与 Hudi 最大的不同在于:Paimon 更强调与 Flink 的深度集成,天然支持流式读写和 Changelog 数据流,因此在架构上可以进一步简化"批流分离"的写入路径,实现真正的统一写入引擎


基于 Apache Paimon 的电商湖仓一体架构图

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1+-----------------------------------------------------+
2                     |                    数据源层                          |
3                     |  MySQL Binlog, MongoDB, 应用日志, 第三方平台API     |
4                      +--------------------------+--------------------------+
5                                                |
6                                                v
7                      +-----------------------------------------------------+
8                     |                    采集层                            |
9                     |  Canal / Maxwell (Binlog采集)                       |
10                     |  Flume / Logtail (日志采集)                         |
11                     |  DataX / Sqoop (离线批量同步 - 可选)                |
12                     |  Kafka (消息队列, 统一数据管道)                      |
13                 +--------------------------+--------------------------+
14                                                |
15                                                v
16                                      +-------------------+
17                                     |   统一计算引擎    |
18                                     |      Apache       |
19                                     |       Flink       |
20                                     | (Stream & Batch)  |
21                                     +---------+---------+
22                                               |
23                  +----------------------------+----------------------------+
24                  |                                                         |
25      (实时流写入) |                                         (离线批处理/回填) |
26      Flink Job  |                                         Flink Batch / Spark |
27      (Continuous)                                       (Periodic Backfill) |
28                  |                                                         |
29                  +----------------------------+----------------------------+
30                                               |
31                                               v
32 +------------------------------------------------------------------------------+
33|                        统一数据湖存储 (Paimon on HDFS/OSS/S3)                |
34|   +-------------------+   +-------------------+   +---------------------------+ |
35|  | ODS 层 (原始数据)  |  | DWD 层 (清洗明细)  |  | DWS/ADS 层 (汇总/应用)    | |
36|  | - 订单 Binlog      |  | - 订单明细事实     |  | - 实时 GMV 统计           | |
37|  | - 用户行为日志     |  | - 用户画像宽表     |  | - 商品实时销量            | |
38|  | - 库存快照         |  | - 支付流水         |  | - 人群标签圈选            | |
39|  | Paimon PK 表       |  | Paimon PK 表       |  | Paimon Aggregate 表       | |
40|   +-------------------+   +-------------------+   +---------------------------+ |
41|                                                                              |
42|  • 核心能力:                                                                |
43|  • LSM 树结构:高吞吐 Upsert/Delete,自动 Compaction                         |
44|  • Changelog 支持:直接产出带 Op (Insert/Update/Delete) 的流数据             |
45|  • 流批一体:同一张表同时支持流式写入和批量查询                              |
46|  • 时间旅行 (Time Travel):支持查询历史任意版本数据                          |
47|  • 分区演化:支持动态分区添加,无需重写全表                                  |
48 +----------------------------------------+-------------------------------------+
49                                         |
50                                         v
51 +------------------------------------------------------------------------------+
52|                         统一元数据服务 (Hive Metastore / DLF)                |
53|                     管理所有 Paimon 表的 Schema、分区、Manifest 文件           |
54 +----------------------------------------+-------------------------------------+
55                                         |
56                     +--------------------+--------------------+
57                    |                                         |
58                    v                                         v
59 +-----------------------------------+        +-----------------------------------+
60|         查询与分析引擎            |       |        实时服务加速层 (可选)        |
61|  • Flink SQL (流式查询)           |       |  • StarRocks / Doris / ClickHouse   |
62|  • Spark SQL (批量分析)           |       |  • 通过 Flink CDC 将 Paimon 变更    |
63|  • Trino / Presto (交互式即席)    |       |    数据实时同步至 MPP               |
64|  • Hive (传统兼容)                |       |  • 提供毫秒级高并发点查/API 服务    |
65 +------------------+----------------+        +----------------+------------------+
66                   |                                         |
67                    +------------------+----------------------+
68                                      |
69                                      v
70 +------------------------------------------------------------------------------+
71|                             应用层 / 数据服务                                 |
72|  • 实时大屏 (Flink + Paimon Streaming Read)                                  |
73|  • BI 报表 (Superset, QuickBI 对接 Spark/Trino)                              |
74|  • 数据 API (标签查询, 人群圈选, 推荐特征)                                   |
75|  • 数据科学 (机器学习特征存储 Feature Store)                                 |
76 +------------------------------------------------------------------------------+
77
78 +------------------------------------------------------------------------------+
79|                             治理与运维                                        |
80|  • 调度系统 (DolphinScheduler / Airflow) 管理 Flink Job 和补数据任务          |
81|  • 数据质量监控 (Flink Metrics + 自定义规则)                                 |
82|  • 数据血缘 (DataHub / Atlas 解析 Paimon Manifest)                           |
83|  • 生命周期管理 (Paimon TTL 自动过期冷数据)                                  |
84 +------------------------------------------------------------------------------+

架构核心差异与 Paimon 优势解读

相较于前面的 Hudi 架构,基于 Paimon 的架构在以下方面进行了优化和简化:

1. 写入层:真正的"流批一体"
  • Hudi 架构痛点:通常需要维护两套写入逻辑,实时用 Flink 写 MOR 表,离线用 Spark 写 COW 表,或者需要复杂的配置来兼容两者。
  • Paimon 方案Flink 是首选且统一的写入引擎
    • Paimon 基于 LSM 树结构,天生适合高并发的流式 Upsert。
    • 无论是实时流入的数据,还是离线的历史数据回填(Backfill),都可以使用相同的 Flink Job 逻辑(只需切换执行模式为 Stream 或 Batch),写入同一张 Paimon 表,无需区分表类型(MOR/COW)。
2. 数据消费:原生 Changelog 支持
  • Hudi 架构痛点:增量消费通常需要依赖 Hudi 的 Timeline 机制或配合 Delta Streamer,配置相对复杂。
  • Paimon 方案 :Paimon 表天然是一个有状态的流
    • Flink 可以直接读取 Paimon 表的 Changelog Stream (包含 +I, -U, +U, -D 操作符)。
    • 这意味着下游的实时 ETL(如 DWD -> DWS)可以直接由 Flink 串联,实现端到端的低延迟链路,无需额外的增量识别逻辑。
3. 查询性能与场景适配
  • OLAP 加速 :虽然 Paimon 自身查询性能不错(尤其是主键点查),但在超大规模多维分析场景下,架构图中依然保留了 StarRocks/Doris 作为加速层。
    • 新玩法 :利用 Paimon 的 Changelog 能力,通过 Flink 将数据实时同步到 StarRocks 的 Unique Key 模型中,实现秒级可见的实时数仓,比传统的 T+1 或分钟级同步更高效。
  • 流式查询 :对于实时大屏场景,Flink 可以直接 Streaming Read Paimon 表,无需等待文件合并完成,极大降低了数据可见延迟。
4. 存储与管理
  • 小文件问题:Paimon 内部自动处理 LSM Compaction(合并),对 NameNode 压力较小,运维复杂度低于 Hudi 的手动调优。
  • Time Travel :Paimon 原生支持通过 snapshot-idtimestamp 查询历史数据,便于电商场景下的"数据订正"和"状态回溯"(例如:还原昨天某个时刻的库存状态)。

电商场景落地建议

  1. ODS/DWD 层 :直接使用 Paimon Primary Key 表。利用其强大的 Upsert 能力处理订单状态变更(创建->支付->发货->完成/退款)。
  2. DWS/ADS 层
    • 若需极速聚合(如实时 GMV),可使用 Paimon Aggregate 表(在写入时预聚合)。
    • 若需灵活多维分析,建议通过 Flink 实时同步至 StarRocks/Doris
  3. 特征存储 (Feature Store):Paimon 非常适合做在线特征存储,支持高并发的主键查询,可直接服务于推荐系统和风控模型。

这个架构在保留湖仓一体"统一存储、统一元数据"优势的同时,利用 Paimon 的特性进一步简化了技术栈,特别适合以 Flink 为核心计算引擎的电商团队。

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