大数据-154 Apache Druid 架构与原理详解 基础架构、架构演进

本文涉及的产品
注册配置 MSE Nacos/ZooKeeper,182元/月
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
任务调度 XXL-JOB 版免费试用,400 元额度,开发版规格
简介: 大数据-154 Apache Druid 架构与原理详解 基础架构、架构演进

点一下关注吧!!!非常感谢!!持续更新!!!

目前已经更新到了:

Hadoop(已更完)

HDFS(已更完)

MapReduce(已更完)

Hive(已更完)

Flume(已更完)

Sqoop(已更完)

Zookeeper(已更完)

HBase(已更完)

Redis (已更完)

Kafka(已更完)

Spark(已更完)

Flink(已更完)

ClickHouse(已更完)

Kudu(已更完)

Druid(正在更新…)

章节内容

上节我们完成了如下的内容:


Apache Druid 从 Kafka 中加载数据

实际测试 可视化操作

基础架构

Coordinator Node

主要负责历史节点的数据负载均衡,以及通过规则管理数据的生命周期,协调节点告诉历史节点加载新数据、卸载过期数据、复制数据、负责均衡移动数据

Coordinator是周期运行的(由 druid.coordinator.period 配置指定,默认间隔60秒),Coordinator需要维护和ZooKeeper的连接,以获取集群的信息。Segment和Rule的信息保存在元数据中,所以也需要维护与元数据库的连接。


Overlord Node

进程监视MiddleManager进程,并且是Druid数据摄入的主节点,负责将提取任务分配给MiddleManagers并协调Segment发布,包括接受、拆解、分配Task,以及创建Task相关的锁,并返回Task的状态。


Historical Node

加载生成好的数据文件,以供数据查询。Historical Node是整个集群查询性能的核心所在,Historical会承担绝大部分的Segment查询。


Historical 进程从 Deep Storage 中下载 Segment,并响应有关这些Segment的查询请求(这些请求来自Broker进程)

Historical 进程不处理写入请求

Historical 进程采用了无共享架构设计,它知道如何去加载和删除 Segment,以及如何基于 Segment 来响应查询。即便底层的深度存储无法正常工作,Historical 进程还是能针对其已同步的 Segments,正常提供查询服务。

底层的深度存储无法正常工作,Historical进程还是能针对其已同步的 Segments,正常提供查询服务。

MiddleManager Node

及时摄入实时数据,生成Segment数据文件


MiddleManager 进程是执行提交任务的工作节点,MiddleManagers将任务转发给在不同JVM中运行的Peon进程

MiddleManager、Peon、Task的对应关系是:每个Peon进程一次只能运行一个Task任务,但一个MiddleManager却可以管理多个Peon进程

Broker Node

接收客户端查询请求,并将这些查询转发给 Histo 和 MiddleManagers。当Brokers从这些子查询中收到结果时,它们会合并这些结果并将它们返回给调用者。


Broker 节点负责转发Client查询请求的

Broker 通过 ZooKeeper 能够知道哪个 Segment 在哪些节点上,将查询转发给相应节点

所有节点返回数据后,Broker会所有节点的数据进行合并,然后返回给Client

Router Node

(可选)

负责将路由转发到Broker、Coordinator、Overlords


Router进程可以在 Broker、Overlords、Coordinator进程之上,提供一层统一的API网关

Router进程是可选的,如果集群数据规模已经到达了TB级别,需要考虑启动(druid.router.managerProxy.enable=true)

一旦集群规模达到一定数量级,那么发生故障的概率就会变得不容忽视,而Router支持将请求只发送给健康的节点,避免请求失败。

同时,查询的响应时间和资源消耗,也会随着数据量的增长而变高,而Router支持设置查询的优先级和负载均衡策略,避免了大查询造成的队列堆积或查询热点等问题

如何分类

Druid的进程可以被任意部署,为了理解与部署组织方便,这些进程分为了三类:


Master:Coordinator、Overlord 负责数据可用性和摄取

Query:Broker、Router 负责处理外部请求

Data:Historical、MiddleManager,负责实际的Ingestion负载和数据存储

其他依赖

Deep Storage

存放生成的 Segment 数据文件,并供历史服务器下载,对于单节点集群可以是本地磁盘,而对于分布式集群一般是HDFS。


Druid使用 Deep Storage来做数据的备份,也作为Druid进程之间在后台传输数据的一种方式

当相应查询时,Historical首先从本地磁盘读取预取的段,这也意味着需要在Deep Storage和加载的数据Historical中拥有足够的磁盘空间。

Metadata Storage

存储Durid集群的元数据信息,如Segment的相关信息,一般使用MySQL。

ZooKeeper

为Durid集群提供以执行协调任务,如内部服务的监控,协调和领导者选举


Coordinator 节点的 Leader 选举

Historical 节点发布 Segment 的协议

Coordinator 和 Historical 之间 load、drop Segment的协议

Orverlord节点的Leader选举

Overlord和MiddleManger之间Task管理

架构演进

初始版本~0.6.0

2012-2013年

0.7.0~0.12.0

2013年-2018年

集群管理

0.13.0~当前版本

Lambda架构

从大的架构上看,Druid是一个Lambda架构。

Lambda架构是由Storm坐着Nathan Marz提出的一个实时大数据处理框架,Lambda架构设计是为了处理大规模数据时,同时发挥流处理和批处理的优势:


通过批处理提供全面、准确的数据

通过流处理提供低延迟的数据

从而达到平衡延迟、吞吐量和容错性的目的,为了满足下游的及时查询,批处理和流处理的结果会合并。

Lambda架构包含三层:BatchLayer、SpeedLayer、Serving Layer


BatchLayer:批处理层,对离线的历史数据进行预计算,为了下游能够快速查询想要的结果,由于批处理基于完成的历史数据集,准确性可以得到保证,批处理层可以用Hadoop、Spark、Flink等框架计算。

SpeedLayer:加速处理层,处理实时的增量数据,这一层重点在于低延迟,加速层的数据不如批处理层那样完整和准确,但是可以填补批处理高延迟导致的数据空白。加速层可以使用Storm、Spark Streaming和Flink等框架计算。

ServingLayer:合并层,将历史数据、实时数据合并在一起,输出到数据库或者其他介质,供下游分析

流式数据链路

Raw Data - Kafka - Streaming Processor(Optional 实时ETL)- Kafka(Optional)- Druid - Application/User


批处理数据链路

Raw data - Kafka(Optional) - HDFS - ETL Process(Optional)- Druid - Application/User


相关实践学习
基于MaxCompute的热门话题分析
Apsara Clouder大数据专项技能认证配套课程:基于MaxCompute的热门话题分析
目录
相关文章
|
2月前
|
存储 SQL 监控
数据中台架构解析:湖仓一体的实战设计
在数据量激增的数字化时代,企业面临数据分散、使用效率低等问题。数据中台作为统一管理与应用数据的核心平台,结合湖仓一体架构,打通数据壁垒,实现高效流转与分析。本文详解湖仓一体的设计与落地实践,助力企业构建统一、灵活的数据底座,驱动业务决策与创新。
|
3月前
|
存储 SQL 分布式计算
19章构建企业级大数据平台:从架构设计到数据治理的完整链路
开源社区: 贡献者路径:从提交Issue到成为Committer 会议演讲:通过DataWorks Summit提升影响力 标准制定: 白皮书撰写:通过DAMA数据治理框架认证 专利布局:通过架构设计专利构建技术壁垒
|
2月前
|
存储 监控 算法
园区导航系统技术架构实现与原理解构
本文聚焦园区导航场景中室内外定位精度不足、车辆调度路径规划低效、数据孤岛难以支撑决策等技术痛点,从架构设计到技术原理,对该系统从定位到数据中台进行技术拆解。
101 0
园区导航系统技术架构实现与原理解构
|
2月前
|
消息中间件 分布式计算 大数据
“一上来就搞大数据架构?等等,你真想清楚了吗?”
“一上来就搞大数据架构?等等,你真想清楚了吗?”
60 1
|
3月前
|
存储 消息中间件 canal
zk基础—2.架构原理和使用场景
ZooKeeper(ZK)是一个分布式协调服务,广泛应用于分布式系统中。它提供了分布式锁、元数据管理、Master选举及分布式协调等功能,适用于如Kafka、HDFS、Canal等开源分布式系统。ZK集群采用主从架构,具有顺序一致性、高性能、高可用和高并发等特点。其核心机制包括ZAB协议(保证数据一致性)、Watcher监听回调机制(实现通知功能)、以及基于临时顺序节点的分布式锁实现。ZK适合小规模集群部署,主要用于读多写少的场景。
|
4月前
|
存储 人工智能 自然语言处理
为什么混合专家模型(MoE)如此高效:从架构原理到技术实现全解析
本文深入探讨了混合专家(MoE)架构在大型语言模型中的应用与技术原理。MoE通过稀疏激活机制,在保持模型高效性的同时实现参数规模的大幅扩展,已成为LLM发展的关键趋势。文章分析了MoE的核心组件,包括专家网络与路由机制,并对比了密集与稀疏MoE的特点。同时,详细介绍了Mixtral、Grok、DBRX和DeepSeek等代表性模型的技术特点及创新。MoE不仅解决了传统模型扩展成本高昂的问题,还展现出专业化与适应性强的优势,未来有望推动AI工具更广泛的应用。
1690 4
为什么混合专家模型(MoE)如此高效:从架构原理到技术实现全解析
|
3月前
|
架构师 Oracle 大数据
从大数据时代变迁到数据架构师的精通之路
无论从事何种职业,自学能力都显得尤为重要。为了不断提升自己,我们可以尝试建立一套个性化的知识目录或索引,通过它来发现自身的不足,并有针对性地进行学习。对于数据架构师而言,他们需要掌握的知识领域广泛而深入,不仅包括硬件、网络、安全等基础技术,还要了解应用层面,并熟练掌握至少一门编程语言。同时,深入理解数据库技术、具备大数据实操经验以及精通数据仓库建模和ELT技术也是必不可少的。只有这样,数据架构师才能具备足够的深度和广度,应对复杂的业务和技术挑战。 构建个人知识体系是数据架构师在学习和工作中的一项重要任务。通过系统化、不断深化的知识积累,数据架构师能够有效应对快速变化的商业环境和技术革新,进一
|
1月前
|
机器学习/深度学习 运维 监控
运维不怕事多,就怕没数据——用大数据喂饱你的运维策略
运维不怕事多,就怕没数据——用大数据喂饱你的运维策略
66 0
|
2月前
|
数据采集 分布式计算 DataWorks
ODPS在某公共数据项目上的实践
本项目基于公共数据定义及ODPS与DataWorks技术,构建一体化智能化数据平台,涵盖数据目录、归集、治理、共享与开放六大目标。通过十大子系统实现全流程管理,强化数据安全与流通,提升业务效率与决策能力,助力数字化改革。
84 4

热门文章

最新文章

推荐镜像

更多