ClickHouse集群搭建(一)

满目山河空念远,落花风雨更伤春。

ClickHouse概述

什么是ClickHouse?

ClickHouse 是俄罗斯的Yandex于2016年开源的列式存储数据库(DBMS),主要用于在线分析处理查询(OLAP),能够使用SQL查询实时生成分析数据报告。

什么是列式存储 ?

以下面表为例

id website wechat
1 https://niocoder.com/ java干货
2 http://www.merryyou.cn/ javaganhuo

采用行式存储时,数据在磁盘上的组织结构为:

Row1 Row2
1 https://niocoder.com/ java干货 2 http://www.merryyou.cn/ javaganhuo

好处是想查某条记录所有的属性时,可以通过一次磁盘查找加顺序读取就可以。但是当想查所有记录wechat时,需要不停的查找,或者全表扫描才行,遍历的很多数据都是不需要的。

而采用列式存储时,数据在磁盘上的组织结构为:

col1 col2 col3
1 2 https://niocoder.com/ http://www.merryyou.cn/ java干货 javaganhuo

这时想查所有记录的wechat只需把col3那一列拿出来即可。

集群环境搭建

在 安装ClickHouse 具体开始前, 先来搭建一下环境,软件包下载见末尾。

创建虚拟机

安装虚拟机 VMWare

安装Vmware虚拟机

导入 CentOS

将下载的CentOS系统中导入到 VMWare

注意事项:windows系统确认所有的关于VmWare的服务都已经启动,

确认好VmWare生成的网关地址,另外确认VmNet8网卡已经配置好了IP地址。

更多关于VmWare网络模式参考VMware虚拟机三种网络模式详解

集群规划

IP 主机名 环境配置 安装 ClickHouse
192.168.10.100 node01 关防火墙, host映射, 时钟同步 JDK, Zookeeper clickhouse-server 9000 clickhouse-server 9001
192.168.10.110 node02 关防火墙, host映射, 时钟同步 JDK, Zookeeper clickhouse-server 9000 clickhouse-server 9001
192.168.10.120 node03 关防火墙, host映射, 时钟同步 JDK, Zookeeper clickhouse-server 9000 clickhouse-server 9001

配置每台主机

更改ip地址和HWADDR地址

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

HWADDR地址查看

修改主机名(重启后永久生效)

vim /etc/hostname

设置hosts域名映射

vim /etc/hosts

关闭防火墙

三台机器执行以下命令

systemctl status firewalld.service #查看防火墙状态
systemctl stop firewalld.service #关闭防火墙
systemctl disable firewalld.service #永久关闭防火墙

免密登录

为了方便传输文件,三台机器之前配置免密登录.

  • 免密 SSH 登录的原理

    1. 需要先在 B节点 配置 A节点 的公钥
    2. A节点 请求 B节点 要求登录
    3. B节点 使用 A节点 的公钥, 加密一段随机文本
    4. A节点 使用私钥解密, 并发回给 B节点
    5. B节点 验证文本是否正确
三台机器生成公钥与私钥

在三台机器执行以下命令,生成公钥与私钥

ssh-keygen -t rsa

执行该命令之后,按下三个回车即可

拷贝公钥到node01机器

三台机器将拷贝公钥到node01机器

三台机器执行命令:

ssh-copy-id node01

复制node01机器的认证到其他机器

将第一台机器的公钥拷贝到其他机器上

node01机器上面执行以下命令

scp /root/.ssh/authorized_keys node02:/root/.ssh

scp /root/.ssh/authorized_keys node03:/root/.ssh

设置时钟同步服务

  • 为什么需要时间同步

    • 因为很多分布式系统是有状态的, 比如说存储一个数据, A节点 记录的时间是 1, B节点 记录的时间是 2, 就会出问题
## 安装
yum install -y ntp

## 启动定时任务
crontab -e

随后在输入界面键入

*/1 * * * * /usr/sbin/ntpdate ntp4.aliyun.com;

安装JDK

上传jdk并解压然后配置环境变量

所有软件的安装路径

mkdir -p /export/servers #node01,node02,node03机器上执行

所有软件压缩包的存放路径

mkdir -p /export/softwares # 创建文件夹

安装rzsz命令

yum -y install lrzsz # 安装rz sz 命令

上传jdk安装包到/export/softwares路径下去,并解压

tar -zxvf jdk-8u141-linux-x64.tar.gz -C ../servers/

配置环境变量

vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/export/servers/jdk1.8.0_141
export PATH=:$JAVA_HOME/bin:$PATH

执行以下命令将jdk安装包分发到node02node03节点上

scp -r /export/servers/jdk1.8.0_141/ node02:/export/servers/
scp -r /export/servers/jdk1.8.0_141/ node03:/export/servers/
scp /etc/profile node02:/etc/profile
scp /etc/profile node03:/etc/profile

刷新环境变量

source /etc/profile

安装Zookeeper

服务器IP 主机名 myid的值
192.168.10.100 node01 1
192.168.10.110 node02 2
192.168.10.120 node03 3

上传zookeeper安装包到/export/softwares路径下去,并解压

tar -zxvf zookeeper-3.4.9.tar.gz -C ../servers/

node01修改配置文件如下

cd /export/servers/zookeeper-3.4.9/conf/

cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
# 创建数据存放节点
mkdir -p /export/servers/zookeeper-3.4.9/zkdatas/

vim zoo.cfg

dataDir=/export/servers/zookeeper-3.4.9/zkdatas
# 保留多少个快照
autopurge.snapRetainCount=3
# 日志多少小时清理一次
autopurge.purgeInterval=1
# 集群中服务器地址
server.1=node01:2888:3888
server.2=node02:2888:3888
server.3=node03:2888:3888

node01机器上

/export/servers/zookeeper-3.4.9/zkdatas/这个路径下创建一个文件,文件名为myid ,文件内容为1

echo 1 > /export/servers/zookeeper-3.4.9/zkdatas/myid

安装包分发到其他机器

node01机器上面执行以下两个命令

scp -r /export/servers/zookeeper-3.4.9/ node02:/export/servers/

scp -r /export/servers/zookeeper-3.4.9/ node03:/export/servers/

node02机器上修改myid的值为2

echo 2 > /export/servers/zookeeper-3.4.9/zkdatas/myid

node03机器上修改myid的值为3

echo 3 > /export/servers/zookeeper-3.4.9/zkdatas/myid

启动zookeeper服务

node01,node02,node03机器都要执行

/export/servers/zookeeper-3.4.9/bin/zkServer.sh start

查看启动状态

/export/servers/zookeeper-3.4.9/bin/zkServer.sh status

安装前准备

CPU是否支持SSE4.2

查看CPU是否支持SSE4.2指令集

`grep -q sse4_2 /proc/cpuinfo && echo "SSE 4.2 supported" || echo "SSE 4.2 not supported"
`

安装必要依赖

yum install -y unixODBC libicudata

yum install -y libxml2-devel expat-devel libicu-devel

安装ClickHouse

单机模式

上传4个文件到node01机器/opt/software/
[root@node01 softwares]# ll
total 306776
-rw-r--r--. 1 root root      6384 Nov  2 22:43 clickhouse-client-20.8.3.18-1.el7.x86_64.rpm
-rw-r--r--. 1 root root  69093220 Nov  2 22:48 clickhouse-common-static-20.8.3.18-1.el7.x86_64.rpm
-rw-r--r--. 1 root root  36772044 Nov  2 22:51 clickhouse-server-20.8.3.18-1.el7.x86_64.rpm
-rw-r--r--. 1 root root     14472 Nov  2 22:43 clickhouse-server-common-20.8.3.18-1.el7.x86_64.rpm
分别安装这4个rpm安装包
[root@node01 softwares]# rpm -ivh clickhouse-common-static-20.8.3.18-1.el7.x86_64.rpm 
Preparing...                          ################################# [100%]
Updating / installing...
   1:clickhouse-common-static-20.8.3.1################################# [100%]
[root@node01 softwares]# rpm -ivh clickhouse-server-common-20.8.3.18-1.el7.x86_64.rpm 
Preparing...                          ################################# [100%]
Updating / installing...
   1:clickhouse-server-common-20.8.3.1################################# [100%]
[root@node01 softwares]# rpm -ivh clickhouse-server-20.8.3.18-1.el7.x86_64.rpm 
Preparing...                          ################################# [100%]
Updating / installing...
   1:clickhouse-server-20.8.3.18-1.el7################################# [100%]
Create user clickhouse.clickhouse with datadir /var/lib/clickhouse
[root@node01 softwares]# rpm -ivh clickhouse-client-20.8.3.18-1.el7.x86_64.rpm 
Preparing...                          ################################# [100%]
Updating / installing...
   1:clickhouse-client-20.8.3.18-1.el7################################# [100%]
Create user clickhouse.clickhouse with datadir /var/lib/clickhouse
rpm安装完毕后,clickhouse-serverclickhouse-client配置目录如下
[root@node01 softwares]# ll /etc/clickhouse-server/
total 44
-rw-r--r--. 1 root root 33738 Oct  6 06:05 config.xml
-rw-r--r--. 1 root root  5587 Oct  6 06:05 users.xml
[root@node01 softwares]# ll /etc/clickhouse-client/
total 4
drwxr-xr-x. 2 clickhouse clickhouse    6 Nov 28 22:19 conf.d
-rw-r--r--. 1 clickhouse clickhouse 1568 Oct  6 04:44 config.xml
/etc/clickhouse-server/config.xmlClickHouse核心配置文件,主要内容如下


   
   
       trace
       /data1/clickhouse/log/server.log
       /data1/clickhouse/log/error.log
       1000M
       10
   

   
   8123
   9000
   9009

   
   这里需要用域名,如果后续用到复制的话

   
   0.0.0.0
   
   64

   
   3

   
   16

   
   8589934592
   10737418240

   
   /data1/clickhouse/
   /data1/clickhouse/tmp/

   
   users.xml
   default

   1

   default

   
   
   

   
   3600

   
   0

   /data1/clickhouse/metrika.xml
启动ClickHouse
[root@node01 softwares]# service clickhouse-server start
Start clickhouse-server service: Path to data directory in /etc/clickhouse-server/config.xml: /var/lib/clickhouse/
DONE
[root@node01 softwares]# 

使用client链接server

[root@node01 softwares]# clickhouse-client -m
ClickHouse client version 20.8.3.18.
Connecting to localhost:9000 as user default.
Connected to ClickHouse server version 20.8.3 revision 54438.

node01 :) show databases;

SHOW DATABASES

┌─name───────────────────────────┐
│ _temporary_and_external_tables │
│ default                        │
│ system                         │
└────────────────────────────────┘

3 rows in set. Elapsed: 0.007 sec. 

node01 :) select 1;

SELECT 1

┌─1─┐
│ 1 │
└───┘

1 rows in set. Elapsed: 0.005 sec. 

node01 :) 

分布式集群安装

node02node03上面执行之前的所有的操作
node01机器修改配置文件config.xml
[root@node01 softwares]# vim /etc/clickhouse-server/config.xml

 ::
    
    
    
/etc/clickhouse-server/metrika.xml

将修改后的配置分发到node02,node03机器上

scp config.xml node02:/etc/clickhouse-server/config.xml

scp config.xml node03:/etc/clickhouse-server/config.xml

node01机器/etc/clickhouse-server/目录下创建metrika.xml文件



    
    
        
        
            
                node01
                9000
            
        
        
        
            
                node02
                 9000
            
        
        
        
            
                node03
                9000
            
        
    

配置说明

  • cluster_3shards_1replicas 集群名称,可随意定义
  • 共设置3个分片,每个分片只有1个副本;

metrika.xml配置文件分发到node02,node03机器上

scp metrika.xml node02:/etc/clickhouse-server/metrika.xml

scp metrika.xml node03:/etc/clickhouse-server/metrika.xml

重启ClickHouse-server 打开client查看集群
[root@node01 clickhouse-server]# service clickhouse-server restart
Stop clickhouse-server service: DONE
Start clickhouse-server service: Path to data directory in /etc/clickhouse-server/config.xml: /var/lib/clickhouse/
DONE
[root@node01 clickhouse-server]# clickhouse-client -m
ClickHouse client version 20.8.3.18.
Connecting to localhost:9000 as user default.
Connected to ClickHouse server version 20.8.3 revision 54438.

node01 :) select * from system.clusters;

SELECT *
FROM system.clusters

┌─cluster───────────────────────────┬─shard_num─┬─shard_weight─┬─replica_num─┬─host_name─┬─host_address───┬─port─┬─is_local─┬─user────┬─default_database─┬─errors_count─┬─estimated_recovery_time─┐
│ cluster_3shards_1replicas         │         1 │            1 │           1 │ node01    │ 192.168.10.100 │ 9000 │        1 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ cluster_3shards_1replicas         │         2 │            1 │           1 │ node02    │ 192.168.10.110 │ 9000 │        0 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ cluster_3shards_1replicas         │         3 │            1 │           1 │ node03    │ 192.168.10.120 │ 9000 │        0 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ test_cluster_two_shards           │         1 │            1 │           1 │ 127.0.0.1 │ 127.0.0.1      │ 9000 │        1 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ test_cluster_two_shards           │         2 │            1 │           1 │ 127.0.0.2 │ 127.0.0.2      │ 9000 │        0 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ test_cluster_two_shards_localhost │         1 │            1 │           1 │ localhost │ ::1            │ 9000 │        1 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ test_cluster_two_shards_localhost │         2 │            1 │           1 │ localhost │ ::1            │ 9000 │        1 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ test_shard_localhost              │         1 │            1 │           1 │ localhost │ ::1            │ 9000 │        1 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ test_shard_localhost_secure       │         1 │            1 │           1 │ localhost │ ::1            │ 9440 │        0 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ test_unavailable_shard            │         1 │            1 │           1 │ localhost │ ::1            │ 9000 │        1 │ default │                  │            0 │                       0 │
│ test_unavailable_shard            │         2 │            1 │           1 │ localhost │ ::1            │    1 │        0 │ default │                  │            0 │                       0 │
└───────────────────────────────────┴───────────┴──────────────┴─────────────┴───────────┴────────────────┴──────┴──────────┴─────────┴──────────────────┴──────────────┴─────────────────────────┘

11 rows in set. Elapsed: 0.008 sec.                │            0 │                      

可以看到cluster_3shards_1replicas就是我们定义的集群名称,一共有三个分片,每个分片有一份数据。剩下的为配置文件默认自带的集群配置.

测试分布式集群

node01,node02,node03上分别创建本地表cluster3s1r_local

CREATE TABLE default.cluster3s1r_local
(
    `id` Int32,
    `website` String,
    `wechat` String,
    `FlightDate` Date,
    Year UInt16
)
ENGINE = MergeTree(FlightDate, (Year, FlightDate), 8192);

node01节点上创建分布式表

CREATE TABLE default.cluster3s1r_all AS cluster3s1r_local
ENGINE = Distributed(cluster_3shards_1replicas, default, cluster3s1r_local, rand());

往分布式表cluster3s1r_all插入数据,cluster3s1r_all 会随机插入到三个节点的cluster3s1r_local

插入数据

INSERT INTO default.cluster3s1r_all (id,website,wechat,FlightDate,Year)values(1,'https://niocoder.com/','java干货','2020-11-28',2020);
INSERT INTO default.cluster3s1r_all (id,website,wechat,FlightDate,Year)values(2,'http://www.merryyou.cn/','javaganhuo','2020-11-28',2020);
INSERT INTO default.cluster3s1r_all (id,website,wechat,FlightDate,Year)values(3,'http://www.xxxxx.cn/','xxxxx','2020-11-28',2020);

查询分布式表和本地表

node01 :) select * from cluster3s1r_all; # 查询总量查分布式表

SELECT *
FROM cluster3s1r_all

┌─id─┬─website─────────────────┬─wechat─────┬─FlightDate─┬─Year─┐
│  2 │ http://www.merryyou.cn/ │ javaganhuo │ 2020-11-28 │ 2020 │
└────┴─────────────────────────┴────────────┴────────────┴──────┘
┌─id─┬─website──────────────┬─wechat─┬─FlightDate─┬─Year─┐
│  3 │ http://www.xxxxx.cn/ │ xxxxx  │ 2020-11-28 │ 2020 │
└────┴──────────────────────┴────────┴────────────┴──────┘
┌─id─┬─website───────────────┬─wechat───┬─FlightDate─┬─Year─┐
│  1 │ https://niocoder.com/ │ java干货 │ 2020-11-28 │ 2020 │
└────┴───────────────────────┴──────────┴────────────┴──────┘

3 rows in set. Elapsed: 0.036 sec. 

node01 :) select * from cluster3s1r_local; # node01本地表

SELECT *
FROM cluster3s1r_local

┌─id─┬─website─────────────────┬─wechat─────┬─FlightDate─┬─Year─┐
│  2 │ http://www.merryyou.cn/ │ javaganhuo │ 2020-11-28 │ 2020 │
└────┴─────────────────────────┴────────────┴────────────┴──────┘

1 rows in set. Elapsed: 0.012 sec.

node02 :) select * from cluster3s1r_local; # node02本地表

SELECT *
FROM cluster3s1r_local

Ok.

0 rows in set. Elapsed: 0.016 sec. 

node03 :) select * from cluster3s1r_local; ## node03 本地表

SELECT *
FROM cluster3s1r_local

┌─id─┬─website──────────────┬─wechat─┬─FlightDate─┬─Year─┐
│  3 │ http://www.xxxxx.cn/ │ xxxxx  │ 2020-11-28 │ 2020 │
└────┴──────────────────────┴────────┴────────────┴──────┘
┌─id─┬─website───────────────┬─wechat───┬─FlightDate─┬─Year─┐
│  1 │ https://niocoder.com/ │ java干货 │ 2020-11-28 │ 2020 │
└────┴───────────────────────┴──────────┴────────────┴──────┘

2 rows in set. Elapsed: 0.006 sec. 

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