《阿里云认证的解析与实战-数据仓库ACP认证》——云原生数据仓库AnalyticDB PostgreSQL版解析与实践(上)——三、产品相关概念(上)

本文涉及的产品
阿里云百炼推荐规格 ADB PostgreSQL,4核16GB 100GB 1个月
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
云解析 DNS,旗舰版 1个月
简介: 《阿里云认证的解析与实战-数据仓库ACP认证》——云原生数据仓库AnalyticDB PostgreSQL版解析与实践(上)——三、产品相关概念(上)

1. 数据库对象及操作

 

1) 创建实例

 

image.png

 

a) 规格选型

 

Segment:数量越多,单条查询性能越好;CPU核数越多,并发能力越好。

计算节点/计算组:CPU内存资源被该节点/组内所有Segment共享。

 

b) 实例选型

 

选型因素:性能维度

 资源(CPU和MEM):高并发场景,建议选择单节点大的计算规格。

 存储介质:高性能场景,建议选择ESSD或SSD存储介质。

 

选型因素:容量维度

 MPP架构,计算能力及存储容量,随节点数线性增加。

 

c) 规格计算示例

 

以存储预留模式的单节点4core SSD存储为例,单节点存储容量320GB。假设客户数据量为4TB,且一般预留70%水位,那需要规划4TB/1-70%/320GB,即实例至少为42个节点。

 

2) 建表

 

a) ADB PG逻辑架构

 

image.png

图为ADB PG实例架构从实例到库、模式、表的树形展现

 

ADB PG实例:云平台上的一个MPP数据库集群,创建时分配固定资源,包含一组数据库、模式、表对象和数据以及用户。

数据库(Database):一个ADB PG实例中,包含多个逻辑Database,其中可包含模式等对象。

模式(Schema):逻辑概念,数据库中的逻辑空间,包含一系列表,视图等对象。

表(Table):

 数据分布定义:按分布键Hash值, 随机Random,或复制Replication三种方式,进行节点间数据分布;

 存储格式定义:支持指定按行存储,或者按列存储;

 压缩算法定义(可选):支持多种高性能数据压缩算法;

 分区表支持(可选):对于大表,支持按区间 Range,或值LIST进行分区,且支持多级分区。

 

b) 表分布方式:在MPP节点间的三种分布方式

 

默认根据分布键的hash值分布,建表语法如下:

CREATE TABLE products(    
  name varchar(40), 
  prod_id integer,    
  supplier_id integer)    
  DISTRIBUTED BY (prod_id);

  

若没有适合的列做hash分布,可以采用随机均分,建表语法如下:

CREATE TABLE random_stuff(
things text,
doodads text,
etc(text)
DISTRIBUTED RANDOMLY;

  

小表、维度表在各个节点有一份全量复制,建表语法如下:

CREATE TABLE replicated_stuff(
 things text,
doodads test,
 etc text),
DISTRIBUTED REPLICATED;

 

 image.png

 

c) 建表并导入数据-分区与分布

 

image.png

 

 

分区可以支持多级分区,可以按照日期做一级分区,也可以同时按日期和时间设置两级分区,分区越多底层存储的文件也越多。建议分区按照业务的查询需要来定义。

 

d) 分布键:表的分布键选择原则

 

选择数据分布均匀的列

若选择的分布列数值分布不均匀,则可能导致数据倾斜。某些Segment分区节点存储数据多(查询负载高)。

 根据木桶原理,时间消耗会卡在数据多的节点上,故不应选择bool类型,时间日期类型数据作为分布键。

 

选择经常需要JOIN的列作为分布键

 当JOIN键和分布键一致时,可以在 Segment分区节点内部完成JOIN。

 否则需要将一个表进行重分布来实现重分布关联或者广播其中小表来实现广播关联,后两种方式都会有较大的网络开销。

 

选择高频率查询条件列作为分布键

 从而可能实现按分布键做节点segment的裁剪。

 

默认表的主键为分布键

 若表没有主键,则默认将一列当做分布键。

 

分布键列数

 分布键可以被定义为一个或多个列。

 

其他原则

 谨慎选择随机分布DISTRIBUTED RANDOMLY,这将使得上述本地关联,或者节点裁剪不可能实现。

小表可选择复制表模式,在所有Segment上均保存一份全量数据。

 

e) 分布键:节点间数据倾斜的检查和处理

create table t1(cl int, c2 int) distributed by (cl);

  

通过下述语句查看表数据的倾斜情况:

select gp_segment id,count(1) from t1 group by 1 order by 2 desc;

  

如果发现某些 Segment上存储的数据明显多于其他 Segment,该表存在数据倾斜,建议选取数据分布平均的列作为分布列。

alter table tl set distributed by (c2);

  

f) 分区表:支持表按区间或者值进行分区,自动分区裁剪

 

范围(RANGE)分区:基于一个数值型范围划分数据,例如按照日期区间定义。

值(LIST)分区:基于一个值列表划分数据,例如按照城市属性定义。

多级分区表:上述两种类型的多级组合,最多支持三级分区。

 

分区表支持多种分区管理操作,包括新增分区,删除分区,重命名分区,清空截断分区,交换分区,分裂分区等。

 

注意

分区个数建议小于200,否则会影响查询的SQL优化性能。

参考:https://help.aliyun.com/document_detail/118173.html

 

示例:多级分区表设计实例

 

一级分区采用按月的区间Range分区,二级分区采用按地区的值List分区设计。

CREATE TABLE sales(id int, year int, month int, day int, region text)
DISTRIBUTED BY(id)
PARTITION BY RANGE (month)
SUBPARTITION MBYL1ST(region)
SUBPARTITION TEMPLATE (
SUBPARTITION usa VALUES('usa'),
SUBPARTITION europe VALUES ('europe'),
SUBPARTITION asia VALUES ('asia'),
DEFAULT SUBPARTITION other_regions)
(START(1)END(13)EVERY(1),DEFAULT PARTITION other months);

  

g) 核心功能:同时支持行存与列存

 

行存表:高吞吐更新写入,点查询

 数据按行存储,操作某列必须读入整行。

 适合较多数据更新操作场景。

 通过索引,支持高并发的点查询。

 

CREATE TABLE foo (a INT,b TEXT) DISTRIBUTED BY (a);

 

列存表:批量加载,全表聚合,压缩率高

 数据按列存储-每一列单独存放,数据即是索引。

 只访问查询涉及的列-大量降低系统IO。

 数据类型一致,数据特征相似-实现高压缩率。

 适合更新少,全表聚合操作。

CREATE TABLE foo(a INT, b TEXT)
WITH(APPENDONLY=TRUE,ORIENTATION=COLUMN)DISTRIBUTED BY(a);

  

h) 建表压缩:多种压缩算法,成本和性能取得平衡

 

数据压缩支持多种压缩算法如下图,成本和性能取得平衡,数据压缩可用于列存表或者行存追加表,平均3倍以上数据压缩率。

 

image.png

 

示例

CREATE TABLE foo (a int, b text)
WITH (appendonly=true,orientation=column,compresstype=zstd,compresslevel=9)
DISTRIBUTED BY (a);

  

i) 统计信息优化建议

 

统计信息收集方式可基于全库、表、列级别,可根据实际情况确定收集范围。

导入数据后、超过20%数据更新(IUD)后、创建索引后,需进行统计信息收集。

用户ETL任务过程中,会涉及多次IUD, 可根据客户业务情况,在其中适当添加analyze语句。

调优过程中,从执行计划中看到表行数估算为1行,计划中出现较多的Broadcast、Sort+GroupByAgg、NestLoop等算子时,考虑对相应数据表进行analyze。

 

导入数据语句示例

 

create table t1 (a int, b int) ; insert into t1 select v, v from 
generate_series(1,1000) as v;

 

analyze t1; --第一次加载大量数据后,重新收集统计信息

 

ETL过程语句示例

truncate t1;
insert into t1 select * from t2;
insert into t1 select * from t3;
analyze t1; --重建数据后,重新收集统计信息
select a, b, c from t1 join t2 on t1.c=t2.d where t2.b=2;

  

j) 建表并导入数据 - 建表示例

 

 

堆表

 

CREATE TABLE ORDERS (
O_ORDERKEY BIG INT NOT NULL,
O_CUSTKEY INTEGER NOT NULL,
O_ORDERSTATUS CHAR(1) NOT NULL,
O_TOTALPRICE DECIMAL(15,2) NOT NULL,
O_ORDERDATE DATE NOT NULL,
O_ODRDEAPRIDRITY CHAR(15) NOT NULL,
O_CLERK CHAR(15) NOT NULL,
O_SHIPPRIORITY INTEGER NOT NULL,
O_COMMEN TVARCHAR(79) NOT NULL
)


 

DISTRIBUTED BY (O_ORDERKEY) -- 分布列

 

AO列存表

 

CREATE TABLE ORDERS (
O_ORDERKEY BIG INT NOT NULL,
O_CUSTKEY INTEGER NOT NULL,
O_ORDERSTATUS CHAR(1) NOT NULL,
O_TOTALPRICE DECIMAL(15,2) NOT NULL,
O_ORDERDATE DATE NOT NULL,
O_ODRDEAPRIDRITY CHAR(15) NOT NULL,
O_CLERK CHAR(15) NOT NULL,
O_SHIPPRIORITY INTEGER NOT NULL,
O_COMMEN TVARCHAR(79) NOT NULL
)
WITH (APPENOONLY=TRUE, ORIENTATION=COLUMN, COMPRESSTYPE=ZSTD, 
COMPRESSLEVEL=5)


 

注释

O_ORDERKEY为分布列,APPENOONLY=TRUE为AO列存表COMPRESSTYPE=ZSTD为压缩算法,COMPRESSLEVEL=5为压缩级别。

 

建表并导入数据的常用方式为COPY和OSS外表方式,COPY的性能一般为30-50Mb/s,而OSS外表方式为并行导入性能取决于OSS网络带宽与节点个数,DBStack形态还支持gpfdist外表导入。

 

k) 执行SQL查询

 

image.png

 

查询语句和查询工具使用,详见操作演示环节。


更多精彩内容,欢迎观看:《阿里云认证的解析与实战-数据仓库ACP认证》——云原生数据仓库AnalyticDB PostgreSQL版解析与实践(上)——三、产品相关概念(中):

https://developer.aliyun.com/article/1222911?spm=a2c6h.13148508.setting.17.75bf4f0e5XwXp0

相关实践学习
阿里云百炼xAnalyticDB PostgreSQL构建AIGC应用
通过该实验体验在阿里云百炼中构建企业专属知识库构建及应用全流程。同时体验使用ADB-PG向量检索引擎提供专属安全存储,保障企业数据隐私安全。
AnalyticDB PostgreSQL 企业智能数据中台:一站式管理数据服务资产
企业在数据仓库之上可构建丰富的数据服务用以支持数据应用及业务场景;ADB PG推出全新企业智能数据平台,用以帮助用户一站式的管理企业数据服务资产,包括创建, 管理,探索, 监控等; 助力企业在现有平台之上快速构建起数据服务资产体系
相关文章
|
5天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 弹性计算
阿里云GPU服务器全解析_GPU价格收费标准_GPU优势和使用说明
阿里云GPU云服务器提供强大的GPU算力,适用于深度学习、科学计算、图形可视化和视频处理等场景。作为亚太领先的云服务商,阿里云GPU云服务器具备高灵活性、易用性、容灾备份、安全性和成本效益,支持多种实例规格,满足不同业务需求。
|
16天前
|
算法 Java 数据库连接
Java连接池技术,从基础概念出发,解析了连接池的工作原理及其重要性
本文详细介绍了Java连接池技术,从基础概念出发,解析了连接池的工作原理及其重要性。连接池通过复用数据库连接,显著提升了应用的性能和稳定性。文章还展示了使用HikariCP连接池的示例代码,帮助读者更好地理解和应用这一技术。
31 1
|
20天前
|
监控 数据挖掘 OLAP
深入解析:AnalyticDB中的高级查询优化与性能调优
【10月更文挑战第22天】 AnalyticDB(ADB)是阿里云推出的一款实时OLAP数据库服务,它能够处理大规模的数据分析任务,提供亚秒级的查询响应时间。对于已经熟悉AnalyticDB基本操作的用户来说,如何通过查询优化和性能调优来提高数据处理效率,是进一步提升系统性能的关键。本文将从个人的角度出发,结合实际经验,深入探讨AnalyticDB中的高级查询优化与性能调优技巧。
59 4
|
17天前
|
存储 SQL 缓存
AnalyticDB 实时数仓架构解析
AnalyticDB 是阿里云自研的 OLAP 数据库,广泛应用于行为分析、数据报表、金融风控等应用场景,可支持 100 trillion 行记录、10PB 量级的数据规模,亚秒级完成交互式分析查询。本文是对 《 AnalyticDB: Real-time OLAP Database System at Alibaba Cloud 》的学习总结。
36 1
|
18天前
|
消息中间件 存储 负载均衡
Apache Kafka核心概念解析:生产者、消费者与Broker
【10月更文挑战第24天】在数字化转型的大潮中,数据的实时处理能力成为了企业竞争力的重要组成部分。Apache Kafka 作为一款高性能的消息队列系统,在这一领域占据了重要地位。通过使用 Kafka,企业可以构建出高效的数据管道,实现数据的快速传输和处理。今天,我将从个人的角度出发,深入解析 Kafka 的三大核心组件——生产者、消费者与 Broker,希望能够帮助大家建立起对 Kafka 内部机制的基本理解。
49 2
|
19天前
|
存储 弹性计算 NoSQL
"从入门到实践,全方位解析云服务器ECS的秘密——手把手教你轻松驾驭阿里云的强大计算力!"
【10月更文挑战第23天】云服务器ECS(Elastic Compute Service)是阿里云提供的基础云计算服务,允许用户在云端租用和管理虚拟服务器。ECS具有弹性伸缩、按需付费、简单易用等特点,适用于网站托管、数据库部署、大数据分析等多种场景。本文介绍ECS的基本概念、使用场景及快速上手指南。
60 3
|
30天前
|
域名解析 网络协议
非阿里云注册域名如何在云解析DNS设置解析?
非阿里云注册域名如何在云解析DNS设置解析?
|
30天前
|
存储 NoSQL MongoDB
MongoDB 概念解析
10月更文挑战第12天
20 0
MongoDB 概念解析
|
23天前
|
运维 Cloud Native 持续交付
云原生技术解析:从IO出发,以阿里云原生为例
【10月更文挑战第24天】随着互联网技术的不断发展,传统的单体应用架构逐渐暴露出扩展性差、迭代速度慢等问题。为了应对这些挑战,云原生技术应运而生。云原生是一种利用云计算的优势,以更灵活、可扩展和可靠的方式构建和部署应用程序的方法。它强调以容器、微服务、自动化和持续交付为核心,旨在提高开发效率、增强系统的灵活性和可维护性。阿里云作为国内领先的云服务商,在云原生领域有着深厚的积累和实践。
51 0
|
30天前
|
供应链 网络协议 数据安全/隐私保护