(1)優(yōu)點:
·離線和小時級任務各自獨立
·代碼邏輯復用性高,減少開發(fā)成本
·可以使用離線數(shù)據(jù)覆蓋小時級數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)修復
(2)缺點:
·小時級數(shù)據(jù)的延遲性還是很高,已無法滿足業(yè)務對數(shù)據(jù)時效性的要求
·MapReduce不適合分鐘級頻次的任務調(diào)度,主要是MapReduce任務啟動慢,另外會過高的頻次會產(chǎn)生很多小文件,影響HDFS的穩(wěn)定性,以及SQL on Hadoop系統(tǒng)的查詢速度
·批量數(shù)據(jù)處理每次運行對資源要求高,尤其是當凌晨Hadoop資源緊張時,任務經(jīng)常無法得到調(diào)度,延遲嚴重
2.基于Flink+Kudu
為了解決上面基于MapReduce小時級任務的問題,我們采用了流式處理系統(tǒng)Flink和支持增量更新的存儲系統(tǒng)Kudu。
如上圖所示,實時的日志數(shù)據(jù)通過Flume采集到Kafka,實時的業(yè)務數(shù)據(jù)通過canal實時同步數(shù)據(jù)庫的binlog再轉(zhuǎn)發(fā)到Kafka中,F(xiàn)link再實時消費Kafka中的數(shù)據(jù)寫入Kudu中。
在使用Flink+Kudu的實踐中,我們遇到了如下幾個問題:
·Flink基于stream語義,做復雜指標計算非常復雜,門檻高,開發(fā)效率不高,數(shù)據(jù)倉庫更多使用批處理SQL
·Kudu+Impala聚合查詢效率不高,查詢響應時間不能滿足業(yè)務多維分析要求
·使用Kudu需要依賴Impala、Hive等整個Hadoop組件,維護成本太高
·Kudu社區(qū)不活躍,遇到問題很難找到相關(guān)解決方案,使用過程中遇到過宕機等各類疑難問題
3.基于DorisDB
基于上面方案的問題,我們開始對實時數(shù)倉進行調(diào)研,包括DorisDB、ClickHouse、Kylin等系統(tǒng),考慮到查詢性能、社區(qū)發(fā)展、運維成本等多種因素,我們最后選擇DorisDB作為我們的實時數(shù)倉,各系統(tǒng)的對比總結(jié)如下:
我們也深入考慮過ClickHouse,對于教育場景,一個學員要關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)維度多,包括課堂、服務、訂單、教研等。在每個主題我們都會建設靈活且易用的星型數(shù)據(jù)模型。當業(yè)務想進行個性化自助分析時,僅需要關(guān)聯(lián)相關(guān)表即可。但如果直接構(gòu)建明細大寬表,隨著業(yè)務不斷調(diào)整,經(jīng)常需要重構(gòu)開發(fā)。這種情況下,ClickHouse的join能力弱,無法滿足需求,而DorisDB強悍的Join能力,就成了我們應對業(yè)務變化的利器。而且DorisDB支持CBO(基于成本統(tǒng)計的優(yōu)化器),具備復雜查詢的優(yōu)化能力,從而可以快速的進行復雜實時微批處理任務,可以幫助我們更好的進行實時指標構(gòu)建。
最終選擇DorisDB的原因:
·使用DorisDB可以讓我們像開發(fā)離線Hive任務一樣進行實時數(shù)倉的開發(fā),避免了復雜的Flink stream語義,同時也能在功能上對齊離線指標,保證指標豐富性的基礎上完成指標定義口徑的一致,并且可以保證分鐘級的數(shù)據(jù)可見性。
·大寬表和星型模型的查詢性能都很好,可以靈活高效的滿足各類業(yè)務分析要求。
·DorisDB簡單易用,運維管理成本低。
三、基于DorisDB的實時數(shù)倉架構(gòu)
1.系統(tǒng)搭建
整個系統(tǒng),除了DorisDB集群之外,我們還搭建了下面兩個配套系統(tǒng)
·調(diào)度:使用Airflow,進行DAG任務調(diào)度
·監(jiān)控:使用grafana+prometheus,采集DorisDB信息并進行實時監(jiān)控
2.實時數(shù)倉總體架構(gòu)
基于DorisDB的實時數(shù)倉總體架構(gòu),主要包括下面三個部分:
(1)數(shù)據(jù)源:業(yè)務數(shù)據(jù)(使用Flink實時同步mysql的binlog日志,寫入到Kafka)、日志數(shù)據(jù)(包括H5小程序、APP、直播ipad客戶端等埋點采集的各類日志數(shù)據(jù),通過Flume寫入到Kafka中)
(2)數(shù)據(jù)存儲:
·采用DorisDB的Routine Load直接消費Kafka中的日志和業(yè)務數(shù)據(jù)
·使用DorisDB的Broker Load將Hadoop中的DWD、DWS、ADS等數(shù)據(jù)導入到DorisDB中
·對于Flink等流式處理下系統(tǒng),使用DorisDB的Stream Load方式實時將數(shù)據(jù)導入DorisDB
(3)數(shù)據(jù)應用:
·使用DataX可以將DorisDB數(shù)據(jù)導出到MySQL中
·使用DorisDB的Export可以將DorisDB中的數(shù)據(jù)導出到HDFS中
·DorisDB完全兼容Mysql協(xié)議,BI或業(yè)務系統(tǒng)可以使用Mysql Connector直接連接DorisDB進行使用
3.實時數(shù)倉數(shù)據(jù)處理流程
在實時數(shù)倉內(nèi)部,也是按照傳統(tǒng)離線數(shù)倉的方式,對數(shù)據(jù)處理進行分層處理:
·ODS層,設置DorisDB的Routine Load間隔30秒消費一次Kafka數(shù),寫入到ODS表中
·DWD層,按業(yè)務分析的需要建模DWD表,通過Airflow間隔5分鐘,將ODS表中過去5分鐘的增量數(shù)據(jù)寫入到DWD表中
·DWS層,對DWD表中的維度進行輕度或中度匯總,可以加快上層查詢速度
·BI層,通過自研的一個指標定義工具,分析人員可以快速的基于DWS構(gòu)建報表,也可以衍生出一些復合指標進行二次加工。分析師也可以將取數(shù)口徑中的SQL做臨時修改,生成一個復雜跨主題查詢SQL,來應對一些Adhoc需求場景。
四、DorisDB實時數(shù)倉具體應用
在好未來,為保證課堂上課數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)的實時分析要求,使用DorisDB支撐了課堂、訂單等分析業(yè)務。下面以課堂、訂單場景為例,從數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)加工等幾個步驟拆解DorisDB在好未來應用場景的落地方案。
1.實時數(shù)據(jù)同步
在好未來,采用flink采集業(yè)務庫的binlog數(shù)據(jù),然后寫入到kafka中,DorisDB只需要消費kafka對應的topic數(shù)據(jù)即可,整體流程如下圖:
2.實時數(shù)倉數(shù)據(jù)處理
DorisDB內(nèi)部的實時數(shù)據(jù)加工處理主要有如下操作:
·縮短計算鏈路的長度,實時部分最多計算2層。dwd或dws層
·增量計算,采用DorisDB的UNIQUE KEY模型,相當于(insert+update),因此只計算增量部分即可
·采用時間分區(qū),多副本策略。既為了數(shù)據(jù)安全,又能避免鎖表
·離線表結(jié)構(gòu)與實時表結(jié)構(gòu),保持一樣,這樣就可以用離線修復T+1數(shù)據(jù)
3.DAG任務調(diào)度
為了使DorisDB能在airflow上執(zhí)行,我們封裝了airflow調(diào)用DorisDB執(zhí)行sql的算子,以便DorisDB的加工邏輯在airflow上被定時調(diào)度。
DorisDB任務執(zhí)行狀態(tài)的檢查,由于不像T+1,只需要判斷昨天任務是否執(zhí)行就行了,實時檢查需要滿足以下條件:
·檢查輪詢間隔,需要根據(jù)不同的調(diào)度間隔,適當調(diào)整
·檢查輪詢總時長,不能超過(調(diào)度間隔時長-10秒)
·檢查的范圍,最小需要大于調(diào)度間隔,最大小于2倍的調(diào)度間隔
根據(jù)以上的實時調(diào)度檢查條件,我們封裝了基于DorisDB的實時調(diào)度的任務檢查airflow算子,方便使用。
4.實時數(shù)據(jù)生產(chǎn)預警
為了監(jiān)控DorisDB的實時數(shù)據(jù)生產(chǎn)情況,我們設置了三種預警:
(1)檢查DorisDB消費Kafka的任務,是否停掉了,如果停掉自動重啟,重啟3次依然失敗,再發(fā)通知,人為干預
(2)檢查常規(guī)任務的執(zhí)行,如果執(zhí)行報錯,就發(fā)通知。
(3)檢查數(shù)據(jù)源與DorisDB實時數(shù)倉ods層表,schema的對比,如果出現(xiàn)schema變更,就發(fā)通知人為干預。這樣我們就能在白天實時了解schema的變更情況,不必要等到調(diào)度報錯才發(fā)現(xiàn),而且不影響線上數(shù)據(jù)產(chǎn)出。
五、DorisDB使用效果
1.提升業(yè)務收益
DorisDB在眾多場景給業(yè)務帶來了直接收益,尤其是DorisDB的實時數(shù)據(jù)與算法模型相結(jié)合的場景。比如教育的獲客、轉(zhuǎn)化、用戶續(xù)報等業(yè)務,之前模型需要特征數(shù)據(jù)都是前一天的,所以模型也相對滯后。而我們通過大量數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論:是當日行為和跟進數(shù)據(jù),是最有價值的特征數(shù)據(jù),這樣模型效果較好。特別是意向用戶識別模型,成為線索當天的歷史積累數(shù)據(jù)的特征和前一天的歷史積累數(shù)據(jù)的特征,分別訓練模型后,線上實際預測效果相差2-3個百分點,AUC 0.752和AUC 0.721的差別,所以,當天的特征模型效果特別明顯。
2.降低使用成本
·用簡單的SQL語義替代Stream語義完成實時數(shù)倉的開發(fā),大大降低了開發(fā)的復雜度和時間成本,同時能夠保證和離線指標的一致性。
·結(jié)合使用寬表模型和星型模型,寬表和物化視圖可以保證報表性能和并發(fā)能力,星型模型可以保證系統(tǒng)的查詢靈活性,在一套系統(tǒng)中滿足不同場景的分析需求。另外,明細表查詢我們通過DorisDB外表的方式暴露查詢,提升了查詢的速度,大大降低了業(yè)務方的成本。DorisDB的分布式Join能力非常強,原來一些需要查詢多個Index在從內(nèi)存中計算的邏輯可以直接下推到DorisDB中,降低了原有方案的復雜度,提升了查詢服務的穩(wěn)定性,加快了響應時間。
·BI報表遷移成本低,我們前期BI可視化是基于Mysql構(gòu)建的,某些看板不斷優(yōu)化和豐富需求后,加上多維度靈活條件篩選,每次加載超級慢,業(yè)務無法接受,當同樣數(shù)據(jù)同步到DorisDB上后,我們僅需要修改數(shù)據(jù)源鏈接信息,SQL邏輯不用修改(這個超級爽,遷移成本超級低),查詢性能直接提升10倍以上。
·運維成本低,相對其他大數(shù)據(jù)組件來說,DorisDB只需要部署一種即可滿足各類數(shù)據(jù)分析需求,不需要其他軟件輔助,而且部署運維簡單。
未來展望
DorisDB作為新一代MPP數(shù)據(jù)庫的引領(lǐng)者,當前在多種場景下性能都非常優(yōu)秀,幫助我們非常好的重構(gòu)了實時數(shù)倉。目前DorisDB高效的支持了實時指標的計算,以及業(yè)務方在實時場景下的數(shù)據(jù)靈活探查和多維分析需求。DorisDB在集團內(nèi)部各個業(yè)務線的應用越來越多,我們也將推動實時和離線數(shù)據(jù)分析進行統(tǒng)一,為業(yè)務分析提供更好的支撐。后繼我們將分享更多DorisDB的成功實踐。最后,感謝鼎石科技的大力支持!