《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)

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
使用CLup和iSCSI共享盘快速体验PolarDB for PostgtreSQL
在Clup云管控平台中快速体验创建与管理在iSCSI共享盘上的PolarDB for PostgtreSQL。
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
|
13天前
|
Cloud Native 关系型数据库 OLAP
云原生数据仓库产品使用合集之阿里云云原生数据仓库AnalyticDB PostgreSQL版的重分布时间主要取决的是什么
阿里云AnalyticDB提供了全面的数据导入、查询分析、数据管理、运维监控等功能,并通过扩展功能支持与AI平台集成、跨地域复制与联邦查询等高级应用场景,为企业构建实时、高效、可扩展的数据仓库解决方案。以下是对AnalyticDB产品使用合集的概述,包括数据导入、查询分析、数据管理、运维监控、扩展功能等方面。
|
13天前
|
运维 Cloud Native 关系型数据库
云原生数据仓库产品使用合集之原生数据仓库AnalyticDB PostgreSQL版如果是列存表的话, adb支持通过根据某个字段做upsert吗
阿里云AnalyticDB提供了全面的数据导入、查询分析、数据管理、运维监控等功能,并通过扩展功能支持与AI平台集成、跨地域复制与联邦查询等高级应用场景,为企业构建实时、高效、可扩展的数据仓库解决方案。以下是对AnalyticDB产品使用合集的概述,包括数据导入、查询分析、数据管理、运维监控、扩展功能等方面。
|
12天前
|
机器学习/深度学习 Cloud Native 持续交付
构建高效机器学习模型的策略与实践构建未来:云原生技术在企业数字化转型中的关键作用
【4月更文挑战第30天】 在机器学习领域,构建一个高效的模型不仅需要深厚的理论基础,还需结合先进的技术手段和策略。本文将探讨一系列提升模型性能的方法,包括数据预处理、特征选择、模型调参以及集成学习等。通过具体案例分析,揭示这些方法如何在实际问题中得以应用,并讨论它们对模型性能的影响。文中还将涉及最新的研究进展,为读者提供前瞻性的指导意义。 【4月更文挑战第30天】随着企业加速其数字化转型之旅,云原生技术已成为推动创新和灵活性的核心。本文深入探讨了云原生架构的原则,包括微服务、容器化、持续集成/持续部署(CI/CD)、以及声明式APIs。分析了这些技术如何共同促进可伸缩性、敏捷性和容错性,同时
|
12天前
|
Kubernetes 监控 Cloud Native
构建未来:云原生架构的演进与实践
【4月更文挑战第30天】 随着数字化转型的不断深入,企业对IT基础设施的要求日益提高。云原生技术以其独特的弹性、可扩展性和敏捷性成为推动现代应用开发的关键动力。本文将探讨云原生架构的核心组件、实施策略以及面临的挑战,旨在为读者提供一个关于如何有效构建和部署云原生应用的全面视角。
|
12天前
|
Cloud Native Devops 持续交付
构建未来应用:云原生架构在现代企业中的实践与挑战
【4月更文挑战第29天】 随着数字化转型的加速,企业正迅速转向云计算以支撑其业务敏捷性和创新。云原生技术,作为推动这一转型的关键因素,正在重新定义软件开发和运维模式。本文将深入探讨云原生架构的核心组件,包括容器化、微服务、持续集成/持续部署(CI/CD)以及DevOps文化,并分析这些技术如何帮助企业实现弹性、可扩展和高效的应用部署。同时,我们将讨论在采纳云原生实践中所面临的挑战,包括安全性、治理和人才缺口等问题。
|
12天前
|
运维 Cloud Native Devops
构建未来应用:云原生架构的演进与实践
【4月更文挑战第29天】在数字化转型的浪潮中,企业亟需灵活、高效的技术支撑来应对市场的快速变化。云原生架构以其独特的设计理念和技术栈,成为推动这一变革的关键力量。本文深入探讨了云原生的核心概念、关键技术和实施策略,旨在为企业提供一个清晰的云原生转型蓝图,助力其构建更加动态、可扩展的应用系统。
|
13天前
|
Kubernetes Cloud Native 持续交付
构建未来:云原生架构在现代企业中的应用与实践
【4月更文挑战第29天】 随着数字化转型的浪潮席卷各行各业,企业对于信息技术基础设施的要求日益提高。传统的IT架构已难以满足快速迭代、灵活扩展和持续创新的需求。本文聚焦于云原生架构,一种为云计算环境量身打造的设计理念和技术集合,旨在帮助企业构建更加灵活、可靠和高效的系统。通过对云原生核心组件的解析、实施策略的探讨以及成功案例的分析,我们揭示了云原生架构如何助力企业在竞争激烈的市场中保持领先地位。
|
17天前
|
人工智能 边缘计算 Cloud Native
云原生架构的未来展望与实践挑战
【4月更文挑战第24天】在数字化转型的浪潮中,云原生架构以其高度灵活、可扩展的特点成为企业技术战略的核心。本文深入探讨了云原生技术的最新发展趋势,分析了在实际部署和运维过程中面临的挑战,并提出了相应的解决方案。通过实例分析,本文旨在为企业实施云原生架构提供参考和指导。
|
18天前
|
Cloud Native Devops 持续交付
构建未来:云原生技术在现代IT架构中的演进与实践
【4月更文挑战第24天】 随着企业数字化转型的深入,云原生技术正成为推动创新和敏捷性的关键技术。本文聚焦于云原生技术的发展历程及其在现代IT架构中的应用,探讨了如何利用容器化、微服务、DevOps和持续集成/持续部署(CI/CD)等核心概念来优化资源利用率,提高系统弹性,并加速产品上市时间。通过分析多个行业案例,文章揭示了云原生实践对企业竞争力的显著影响,并提出了面向未来的IT架构战略建议。
|
20天前
|
消息中间件 Cloud Native 开发者
电子好书发您分享《阿里云云原生开源开发者沙龙北京站 PPT 合集 》
**阿里云开源沙龙PPT合集:北京站聚焦云原生技术** 探索云原生领域的深度与广度,[阿里云](https://developer.aliyun.com/ebook/8334/116563?spm=a2c6h.26392459.ebook-detail.5.da096cf6t38G15)分享了北京开发者沙龙的精彩内容,涵盖微服务、消息队列等主题,助力开发者洞悉行业趋势。![image](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/cok6a6su42rzm_67b12f6cad6e4b2786859b3a668b3351.png)
19 3