分链路差异化设计的DSP准实时数仓|钛动科技基于阿里云实时计算 Flink 版 + DLF Paimon + EMR Serverless StarRocks 的实践

简介: 钛动科技针对DSP广告业务9.6PB数据规模及多场景SLA差异,将原StarRocks All-in-One架构重构为三条差异化链路:NRR链路利用DLF Paimon存储低频数据,降低60%成本;BT链路依托EMR Serverless StarRocks主键表,实现2分钟新鲜度及P99<5ms在线点查;CT链路负责数据归并。通过解耦实时点查与BI物化视图,该方案在保障故障隔离的同时,兼顾了低成本、高性能与高稳定性,实现了阿里云大数据产品栈的高效协同。

作者:赵阳,钛动科技 DSP 大数据架构团队

在 DSP 广告业务中,数据链路需要同时支撑在线投放、计费、Ad-hoc 分析和 BI 报表等多类场景。不同场景对数据新鲜度、查询延迟、回刷能力和存储成本的要求差异很大。如果继续用一套统一链路承载所有数据,系统很容易在成本、性能和稳定性之间相互牵制。

钛动科技 DSP 广告链路的核心数据流可以概括为:Request、Response、Impression、Click 和 Postback。随着业务规模增长,原有架构逐渐暴露出三个问题:数据规模持续扩大,数据复用和跨链路分析成本较高;链路维护复杂,难以针对不同 SLA 单独优化;同时,StarRocks All-in-One 架构下任何变更都可能影响全链路,故障隔离能力不足。

一、背景与挑战

业务现状与核心挑战 —— 9.6 PB 在库规模、日均 26 TB 增量

从规模上看,整体在库数据量达到 9.6 PB,日均增量约 26 TB。与此同时,核心链路希望将数据新鲜度压缩到 2 分钟以内,并将在线点查查询延迟稳定在毫秒级。也就是说,这不是单纯的"把数据算出来"的问题,而是要在大规模数据、长周期回刷、低延迟查询和成本约束之间取得平衡。

因此,架构调整的核心思路不是继续强化一套统一链路,而是按照不同数据链路的业务特征进行差异化设计:高频但低时效要求的数据下沉到 DLF Paimon 湖仓;高价值、强实时、强点查的数据保留在阿里云 EMR Serverless StarRocks;需要归并和补充的数据通过主键表进入统一服务层。

其中,阿里云 EMR Serverless StarRocks 的角色也从单一存储查询系统,进一步演进为承接在线点查、准实时明细分析和异步物化视图加速的核心服务层。

二、从 All-in-One 到分链路差异化设计

方案演进 —— 从 StarRocks All-in-One 到分链路差异化

在原有架构中,多类数据混合在一套 StarRocks All-in-One 链路中处理。这样做的好处是入口统一,但问题也很明显:低频冷数据长期占用本地存储,高频写入会影响查询稳定性,长窗口回刷也可能冲击在线 SLA。随着链路规模扩大,这种"一套方案服务所有场景"的架构开始难以持续。

新的方案将核心数据拆分为三条链路:NRR 链路、BT 链路和 CT 链路。

数据流全景 —— 三条核心链路统一接入、差异化落地

  • NRR 链路:日增量约 25 TB,占整体数据量的大部分,但时效性要求相对较低,小时级即可满足业务需求。
  • BT 链路:日增量约 1 TB,但对实时性、回刷能力和在线点查能力要求最高,需要支持 30 天窗口回刷,并服务在线投放和计费。
  • CT 链路:数据量较小,主要承担归并和补充作用,通过主键表进入主链路。
    三条链路在入口上保持统一,都从 Kafka 多 Topic 接入;但在落地路径上采用不同技术选型。NRR 通过阿里云 EMR Serverless Spark 批处理或阿里云实时计算 Flink 版微批写入 DLF Paimon 湖,再由阿里云 EMR Serverless StarRocks External Catalog 进行联邦查询;BT 通过 Flink 写入 EMR Serverless StarRocks 聚合表或主键表,支撑在线点查和准实时分析;CT 则通过 Flink 写入 EMR Serverless StarRocks 主键表,并与主链路归并。
    这种设计的关键在于:数据入口统一,但存储、计算和查询路径不再强行统一。每条链路根据自身 SLA 独立演进,从而降低架构耦合和故障影响面。

    子链路画像对比 —— 96% 数据是 NRR,但真正的难点在 BT
    三、NRR 链路:用 DLF Paimon 承接大规模低频数据

    NRR 链路设计 —— 对象存储省成本,综合存储成本节省约 60%
    NRR 是整体数据量最大的链路,但它的业务特点是时效性要求不高。对于这类数据,如果继续长期放在 EMR Serverless StarRocks 本地盘中,会带来较高存储成本,也会挤占更高价值链路的计算和存储资源。
    因此,NRR 链路采用 DLF Paimon on 对象存储的方式承接大规模数据沉淀。写入侧可以通过阿里云 EMR Serverless Spark 批处理或阿里云实时计算 Flink 版微批完成,存储侧利用对象存储降低成本,查询侧通过 EMR Serverless StarRocks External Catalog 直接访问 Paimon 表。
    这一设计带来两个收益:
  • 第一,低频数据不再占用昂贵的 StarRocks 本地存储,综合存储成本可节省约 60%。
  • 第二,EMR Serverless StarRocks 仍然可以通过 External Catalog 查询 DLF Paimon 表,避免数据重复迁移,同时保留秒级可接受的 Ad-hoc 查询能力。
    对于 NRR 这类"规模大、价值密度相对低、时效要求弱"的链路,DLF Paimon 湖仓存储更适合作为主承载层。它让系统把高性能资源留给真正需要低延迟和高并发的业务链路。
    四、BT 链路:用 EMR Serverless StarRocks 支撑稳定低延迟

    BT 链路设计 —— 60s Checkpoint、2min 新鲜度、30 天回刷、P99 < 5ms
    BT 链路是整个改造中最关键、也最复杂的一条链路。它的数据规模虽然小于 NRR,但对业务价值和实时性要求最高:在线投放和计费需要毫秒级点查,Ad-hoc 分析需要尽可能接近实时,BI 报表又需要稳定的汇聚结果。同时,BT 还要支持最长 30 天的回刷窗口。
    因此,BT 链路没有选择 DLF Paimon 作为查询层,而是通过 Flink 实时写入 EMR Serverless StarRocks 主键表。Flink 侧以 60 秒 Checkpoint 周期控制写入节奏,StarRocks 主键表负责承接最新状态,并通过 PK 点查支撑在线投放和计费场景。
    这里的关键不是简单把数据写入 StarRocks,而是充分利用 EMR Serverless StarRocks 主键模型面向高频更新和低延迟点查的能力。BT 数据存在持续增量、状态更新和长窗口回刷,如果全部转化为批式重算,会对成本和在线稳定性造成压力;通过主键表承接最新状态,并结合部分列更新能力,可以让多路增量数据在同一张业务宽表中持续归并,减少上游复杂合并逻辑,也避免回刷任务直接冲击在线查询。
    在服务层,BT 链路按消费方进一步拆分:
  • 在线投放和计费:直接通过 EMR Serverless StarRocks 主键表进行 PK 点查,P99 延迟可稳定在 5ms 以下。
  • Ad-hoc 分析:直接查询同源明细表,获得 2 分钟级数据新鲜度。
  • BI 报表:通过异步物化视图进行汇聚,刷新周期可以放宽到 10 分钟左右。
    这样做的核心,是把"在线实时点查"和"BI 汇聚分析"解耦。在线链路直接读主键表,不依赖物化视图;物化视图只服务 BI 汇聚场景,即使发生回刷或刷新压力,也不会影响在线投放和计费的 SLA。
    五、2 分钟新鲜度:让 MV 退居二线

    2 分钟新鲜度实现路径 —— PK 索引点查天然实时,无需 MV 介入
    在传统理解中,要实现准实时查询,往往会优先考虑物化视图或预聚合。但在 BT 链路中,真正需要 2 分钟新鲜度的是在线点查和明细分析,而不是所有消费方都需要同样的刷新频率。
    因此,新的设计把 2 分钟新鲜度建立在实时写入和主键索引能力之上。Flink 将增量数据写入 EMR Serverless StarRocks 主键表后,在线投放和 Ad-hoc 分析可以直接访问同一份实时数据。对于这两类场景,不需要等待物化视图刷新。
    物化视图的角色则被重新定位:它不再承担所有实时消费压力,而是专注服务 BI 报表等汇聚场景。由于 BI 对新鲜度要求相对宽松,物化视图可以采用 10 分钟左右的异步刷新周期,从而显著降低 StarRocks 写入和刷新压力。
    从能力应用上看,EMR Serverless StarRocks 物化视图在这里承担的是"有边界的加速层",而不是所有实时链路的必经路径。它可以围绕 BI 报表和汇聚分析做异步刷新,把高频在线点查留给主键索引,把复杂聚合留给 MV 预计算。这样既保留了 StarRocks 在实时写入和点查上的优势,也发挥了物化视图在自动维护、查询加速和资源错峰上的价值。
    这也是本次架构调整中非常重要的原则:不是所有场景都需要同样的新鲜度,也不是所有查询都应该走同一条加速路径。根据消费方特征拆分链路,才能同时兼顾实时性、成本和稳定性。
    六、架构收益与后续演进

    落地收益 —— 2min 新鲜度、<5ms PK 点查、存储降 60%、故障隔离
    经过分链路差异化改造后,DSP 准实时数仓在查询新鲜度、在线点查、存储成本和故障隔离方面都获得了明显收益:
  • 查询新鲜度 10min → 2min:核心链路数据新鲜度从原来的 10 分钟级压缩到 2 分钟级,能够更好支撑准实时投放和分析需求。
  • 在线点查 P99 < 5ms:在线投放和计费通过 EMR Serverless StarRocks 主键表完成毫秒级 PK 点查,P99 延迟可稳定在 5ms 以下。
  • 存储成本降低约 60%:大规模低频数据下沉到 DLF Paimon 湖仓后,综合存储成本显著降低。
  • 故障隔离:三条链路独立演进、独立优化,故障影响面从全链路收敛到单条链路内部。

七、总结:阿里云大数据产品栈的协同

总体来看,这次改造的核心不是简单替换某个组件,而是重新定义不同数据链路的职责边界:NRR 用 DLF Paimon 承接低频大规模数据,BT 用 EMR Serverless StarRocks 主键表支撑高价值低延迟查询,CT 通过主键表完成归并补充,并借助 StarRocks 物化视图为 BI 汇聚场景提供异步加速,最终在服务层形成统一的数据入口。

在整个方案中,阿里云大数据产品栈的四个核心产品协同支撑了端到端链路:

产品

在本方案中的角色

阿里云实时计算 Flink 版

统一的数据接入与实时写入层。以 60s Checkpoint 周期将 Kafka 数据实时写入 StarRocks 主键表(BT/CT 链路),或以微批模式写入 Paimon 湖(NRR 链路),保证端到端 2 分钟数据新鲜度。

DLF Paimon

大规模低频数据的湖仓存储层。基于对象存储承载 NRR 链路日增 25 TB 数据,综合存储成本相比本地盘降低约 60%,同时提供 Lakehouse 语义供 StarRocks 联邦查询。

阿里云 EMR Serverless StarRocks

核心服务层。主键表承接实时写入与毫秒级 PK 点查(P99 < 5ms),异步物化视图加速 BI 汇聚分析,External Catalog 联邦查询 Paimon 湖表,实现"一个入口"服务在线投放、Ad-hoc 和 BI 三类消费方。

阿里云 EMR Serverless Spark

大规模批处理与历史回刷引擎。负责 NRR 链路的批量 ETL 写入 Paimon 以及长周期历史数据回刷,与 Flink 微批互为补充。

阿里云大数据产品栈在 DSP 准实时数仓中的角色分工

这套架构的价值在于,它没有用一套技术方案强行覆盖所有场景,而是按照 SLA、数据规模、回刷压力和消费方特征进行分层设计。阿里云 EMR Serverless StarRocks 在其中承担了实时服务层的关键角色:主键表负责低延迟点查和高频更新,物化视图负责复杂汇聚和报表加速,资源隔离则保证在线投放、计费和 BI 分析互不干扰。阿里云实时计算 Flink 版与 DLF Paimon、EMR Serverless Spark 共同构成了接入层和湖仓层的完整能力。

对于广告这类同时具备大规模数据、强实时诉求和成本压力的业务来说,这是一种更可持续的准实时数仓架构路径。

本文整理自 Flink Forward Asia 2026 · 深圳 主题演讲。

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