Tech Talk · 云技术有话聊 | 信服云数仓Dipper背后的“加速”技术

5月26日,信服云大数据研发技术专家Kevin 在信服云《Tech Talk · 云技术有话聊》系列直播课上分享了《基于多场景计算分析的融合数仓基础架构》,详细介绍了信服云数仓Dipper如何在复杂场景下提升查询效率,信服云数仓Dipper在明细查询、聚合查询等多种查询场景下的加速技术,以及信服云数仓Dipper在多种业务场景下的开发经验。以下是他分享的内容摘要,想要了解更多可以关注“深信服科技”公众号观看直播回放。

一、数据仓库当前面临的挑战

数据仓库是用来存放各个业务系统数据的地方,包括网站的访问日志、业务数据等。基于收集上来的散乱的海量的数据,以数据集成的方式进入到了数据仓库的系统,再进行数据清洗、数据汇聚、数据加工等步骤,进而用于进行大数据分析操作。这些操作都是在数据仓库里面来完成,最后形成集成数据集合,用于支撑各个部门的决策过程。

数据仓库是企业数字化转型里面不可或缺的一部分,这体现在商业智能数据挖掘、数据仪表盘和数据探索这些方面。无论是企业的数据分析师,还是企业的经营决策者,都需要用它来发现商业中可能忽略的问题,实现决策的科学制定。

当前数据仓库的一些需求,其实基本上处理的数据是 PB 级的数据,不仅要负责 PB 级的数据的存储,还要负责 PB 级数据的计算。因为这里计算资源和存储资源比较多,如何通过性价比更高方式来保证数据的存储,保证数据的计算能够是高效的,也是很多企业关心的问题。

要支持这种高性能的这样的查询,对于用户来讲,数据仓库对外的输出的窗口提供这样的功能。所以在高并发聚合分析、亿级别的并发秒级检索、高性能的 AD hoc查询这三方面都要给用户提供一种高性能的体验。

二、数据仓库难点与解决方案

总结起来,用户的痛点分为三方面:多系统带来的运维复杂;查询性能不足;人工建仓成本高。

针对多系统部署、成本高的痛点,信服云提供了一套的一体化智能运维系统。在这个系统里有很多的组件,例如分布式计算引擎,统一的元数据管理引擎,这些引擎在系统中是统一部署的。

根据机器的实际的情况进行参数的调优和配置,实现一键安装。运行过程中出现了问题,也可以及时地发出告警,提醒人员说当前系统可能存在问题。

在这里面,如果是说每套系统发生挂掉的情况,通过高可用机制也能够尽快恢复线上业务的生产,来降低因为系统故障导致的业务中断。

业务系统运行在这样的数据仓库上,就能够保证用户的系统是高可用的,实现智能运维,来降低运维的成本。

针对性能不足的问题,信服云提供了一套化繁为简的Dipper数据分析引擎,分成统一接口层和融合引擎层。可以将用户的查询分类,在系统中分别针对各类查询进行优化,以获得更优的查询性能。

当查询涉及到大批量数据计算或者大批量数据分析时,可以提供Hive 或者是 Spark 这样的分析引擎,限制内存和计算资源的使用情况,保证计算过程的稳定执行。

当涉及聚合查询或者明细查询时,提供提供索引机制,在减小计算数据量的情况下,采用类似于Presto这种引擎,实现低延迟快速的计算。

如果秒级甚至说毫几百毫秒依旧不能满足需求,信服云会给用户开一个高速缓存,并采用内存计算引擎,为用户提供更高并发、更低延迟的查询体验。

融合数仓的背后有三种关键技术。第一,提供一套 ANSI SQL 接口,无需对接多种分析引擎。尽管下面用到了三个不同的组件,但是对于用户来讲,只要写一套 ANSI SQL 的语法,就能够获得特定的转换,无需用户考虑组件的切换。

第二,提供一套智能路由引擎,对于用户来说,需要人工区分查询的类型,增加了工作量。而信服云提供这套智能路由,它可以通过这种 SQL 语的分析来判断是大批量数据的查询、还是高性能的检索,这个时候可以自动地选择合适的引擎,来达到更优的性能情况。

第三,所有的索引不需要用户来指明说要构建什么索引,在这过程中可以通过 SQL 语句的分析来自适应地为用户建立各种各样的索引。

三、数据仓库技术实践成果

以电子制造业场景为例,使用了信服云的数据仓库,1万块圆晶芯片能够达到秒级响应,相较于原来的几十分钟的分析速度,提升了用户的检验效率。

在医疗场景下,对于同一套数据存储的明细查询性能,清理缓存之前,可以达到并发500,即使是清理缓存以后,也能达到 200 的并发,超过用户给百级并发秒级响应的预期。

以IT部门构建的数据中台TiDB 查询引擎场景为例,采用信服云数据仓库后,可以实现大部分的语句的智能聚合索引,从而完成这种自动化建模,这对他们而言起到了加速效果,获得了良好的查询体验。

还有能源、水务、教育、日志分析等场景,信服云的数仓架构都提供了很好的查询体验,高性能的数仓组件大幅度降低了查询的时延,能够在千万级事实数据下达到秒级响应的效果。

以上就是本次直播的主要内容。对于技术内容感兴趣的IT朋友可以关注“深信服科技”公众号回顾本期直播,了解更多技术内容。

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