分布列选择黄金法则
由于Greenplum是一个分布式的数据库,数据是分散存储在各个数据节点的,所以需要告诉Greenplum数据应该如何分布。
短板效应
当用户请求QUERY时,Greenplum会在所有的节点并行执行,所以最慢的节点会成为整个系统的瓶颈。
Greenplum 支持的分布算法 :
用户可以指定 分布列(允许指定多个列) ,或者使用 随机分布 算法。
那么用户应该如何选择分布列,或者是否要使用随机分布算法呢?
总结起来,需要考虑以下几点
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JOIN
当JOIN的列都是分布列时,不需要重分布或广播小表,可以在segment内完成JOIN。
两个表在JOIN时,如果JOIN列不是表的分布列,那么其中一个更小的表会发生数据重分布,或者broadcast,以继续完成JOIN的动作。
例如a和b都是随机分布的,在JOIN时,要么广播小表,要么两个表都根据JOIN 列重分布。
例如a和b,其中a是JOIN列分布,b不是,那么b可以选择广播,或者重分布。
重分布或广播的动作都是自动完成的,但是这样一定会带来额外的网络开销。
想象一下,如果你的QUERY并发很高,而且大量的QUERY中涉及到JOIN的数据重分布或broadcast的话,网络很快就会成为瓶颈。
法则1,分布列尽量选择需要经常JOIN的列,这类查询的并发越高,越应该考虑。
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防止数据倾斜
Greenplum依据指定的分布列,hash取模存放到对应的segment中。
如果选择的分布列值分布不均匀,就可能导致数据倾斜,某些segment可能非常大,而某些segment非常小。
数据倾斜的显著危害,1. 空间不均匀,不好规划存储。2. 数据分布过多的节点,容易成为整个系统的短板。
法则2,尽量选择分布均匀的列,或者多列
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高并发查询,选择性好
如果数据经常被高并发的键值或离散查询,建议将查询条件的列作为分布列,这样不需要连接到所有的segment去查,可以大大提高并发能力。
例子
aa01 的分布列是aaz499
查询分布列时,定位到一个segment查询
postgres=# explain analyze select * from aa01 where aaz499=1;
QUERY PLAN
----------------------------------------------------------------------------------
Gather Motion 1:1 (slice1; segments: 1) (cost=0.00..120.00 rows=1 width=1973)
Rows out: 0 rows at destination with 1.352 ms to end, start offset by 144 ms.
-> Seq Scan on aa01 (cost=0.00..120.00 rows=1 width=1973)
Filter: aaz499 = 1
Rows out: 0 rows with 0.031 ms to end, start offset by 145 ms.
Slice statistics:
(slice0) Executor memory: 330K bytes.
(slice1) Executor memory: 176K bytes (seg10).
Statement statistics:
Memory used: 128000K bytes
Optimizer status: legacy query optimizer
Total runtime: 145.822 ms
(12 rows)
查询非分布列,需要所有的segment参与查询
postgres=# explain analyze select * from aa01 where cae007='t';
QUERY PLAN
------------------------------------------------------------------------------------
Gather Motion 16:1 (slice1; segments: 16) (cost=0.00..120.00 rows=2 width=1973)
Rows out: 0 rows at destination with 2.001 ms to end, start offset by 146 ms.
-> Seq Scan on aa01 (cost=0.00..120.00 rows=1 width=1973)
Filter: cae007::text = 't'::text
Rows out: 0 rows (seg0) with 0.047 ms to end, start offset by 147 ms.
Slice statistics:
(slice0) Executor memory: 330K bytes.
(slice1) Executor memory: 176K bytes avg x 16 workers, 176K bytes max (seg0).
Statement statistics:
Memory used: 128000K bytes
Optimizer status: legacy query optimizer
Total runtime: 147.813 ms
(12 rows)
法则3,尽量选择高并发查询的条件列(指该查询条件产生的中间结果集小的,如果中间结果集很大,那就让所有节点都来参与运算更好,因此不选),如果有多个条件,请先权衡前面的法则
法则4,不要轻易使用随机分布
分区黄金法则
目前Greenplum支持LIST和RANGE两种分区类型。
分区的目的是尽可能的缩小QUERY需要扫描的数据量,因此必须和查询条件相关联。
法则1,尽量选择和查询条件相关的字段,缩小QUERY需要扫描的数据
法则2,当有多个查询条件时,可以使用子分区,进一步缩小需要扫描的数据
例子,一个用户发起了带两个查询条件col1=xx and col2 between ?1 and ?2 的请求,通过分区,如果表已经根据col1进行了LIST分区,同时根据col2进行了range的分区,那么查询范围可以大大的缩小。
小结
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分布列选择法则
原则,避免短板效应。
法则1,分布列尽量选择需要经常JOIN的列,这类查询的并发越高,越应该考虑。
法则2,尽量选择分布均匀的列,或者多列
法则3,尽量选择高并发查询的条件列(指该查询条件产生的中间结果集小的,如果中间结果集很大,那就让所有节点都来参与运算更好,因此不选),如果有多个条件,请先权衡前面的法则
法则4,不要轻易使用随机分布
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分区法则
原则,缩小查询范围。
法则1,尽量选择和查询条件相关的字段,缩小QUERY需要扫描的数据
法则2,当有多个查询条件时,可以使用子分区,进一步缩小需要扫描的数据
转载自:
https://github.com/zuozi2810/blog/blob/master/201607/20160719_02.md