Presto 架构原理与优化介绍| 青训营笔记

这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的的第7天

一、概述

大数据与OLAP的演进

  • OLAP(OnLine Analytical Processing对业务数据执行多维分析,并提供复杂计算,趋势分析和复杂数据建模的能力。是许多商务智能(BI) 应用程序背后的技术。
  • OLAP VS MapReduce
    • 1.MapReduce代表了抽象的物理执行模型,使用门]槛较高
    • 2.与Mapreduce Job相比,OL AP引擎常通过SQL的形式,为数据分析、数据开发人员提供统一-的逻辑描述语言,实际的物理执行由具体的引|擎进行转换和优化。

常见的OLAP引擎:

  • 预计算引擎: Kylin, Druid
  • 批式处理引擎: Hive, Spark
  • 流式处理引擎: Flink
  • 交互式处理引擎: Presto, Clickhouse, Doris

Presto设计思想

Presto最初是由Facebook研发的构建于Hadoop/HDFS系统之.上的PB级交互式分析引擎,其具有如下的特点:

  • 多租户任务的管理与调度
  • 多数据源联邦查询
  • 支持内存化计算
  • Pipeline式数据处理

二、Presto基础原理与概念

  • Coordinator
    • 解析SQL语句
    • 生成执行计划
    • 分发执行任务给Worker节点
  • Worker
    • 执行Task处理数据
    • 与其他Worker交互传输数据

基础概念介绍数据源相关

  • Connector:

一个Connector代表种数据源。可以认为Connector是由Presto提供的适配多数据源的统一接口。

  • Catalog:

管理元信息与实际数据的映射关系。

基础概念个绍-Query相关

  • Query

基于SQL parser后获得的执行计划

  • Stage

根据是否需要shuffle 将Query拆分成不同的subplan,每一个subplan便是一个stage

  • Fragment

基本等价于Stage,属于在不同阶段的称呼,在本门课程可以认为两者等价

  • Task

单个Worker节点上的最小资源管理单元:在一个节点 上,一个Stage只有一个Task,一个Query可能有多 个Task

  • Pipeline

Stage按照LocalExchange切分为若干Operator集合,每个Operator集合定义一个Pipeline.

  • Driver

Pipeline的可执行实体,Pipeline和Driver的关系可类比程序和进程,是 最小的执行单元,通过火山迭代模型执行每个Operator.

  • Split

输入数据描述(数据实体是Page),数量上和Driver对应,不仅代表实际数据源split,也代表了不同stage间传输的数据。

  • Operator

最小的物理算子。

三、Presto重要机制

多租户资源管理- Resource Group

Resource Group

类似Yarn多级队列的资源管理方式基于CPU、MEMORY、SQL 执行数进行资源使用量限制

  • 优点

轻量的Query级别的多级队列资源管理模式

  • 缺点

存在一定滞后性,只会对Group中正在运行的SQL进行判断

多租户下的任务调度-物理计划生成

  • 解析生成AST
  • 转换成Logical Plan
  • 按照是否存在Shuffle (Exchange),切分成不同的Stage (Fragment)

多租户下的任务调度

  • Stage 调度
  • Task调度
  • Split 调度

内存计算

  • Pipeline化的数据处理
  • Back Pressure Mechanism