Parquet 与 ORC:高性能列式存储(下半) | 青训营笔记

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这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第18天

资料来源于[这](【大数据专场 学习资料五】第四届字节跳动青训营 - 掘金 (juejin.cn))

03.ORC详解

数据模型

ORC 会给包括根节点在内的中间节点都创建一个 Column

下图中,会创建 8 个 Column

嵌套类型或者集合类型支持和 Parquet 差别较大

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数据布局

类似 Parquet

Rooter + Stripe + Column + Page (Row Group) 结构

Encoding / Compression / Index 支持上和 Parquet 几乎一致

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ACID 特性

支持 Hive Transactions 实现,目前只有 Hive 本身集成

类似 Delta Lake / Hudi / Iceberg

基于 Base + Delta + Compaction 的设计

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AliORC

ORC 在阿里云计算平台被广泛应用,主流产品 MaxCompute + 交互式分析 Hologres 的最新版本都支持 ORC 格式

AliORC 是对 ORC 的深度定制版

其他优化

小列聚合,减少小 IO

  • 重排 ColumnChunk

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异步预取优化

在计算引擎处理已经读到的数据的时候,异步去预取下一批次数据

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04. Parquet vs ORC 对比

从原理层面,最大的差别就是对于 NestedType 和复杂类型处理上

Parquet 的算法上要复杂很多,带来的 CPU 的开销比 ORC 要略大

ORC 的算法上相对加单,但是要读取更多的数据

因此,这个差异的对业务效果的影响,很难做一个定性的判定,更多的时候还是要取决于实际的业务场景

性能对比 1

Parquet 在复杂 Schema 场景下的算法开销影响较大

测试平台 Hive,Hive 上 ORC 更有优势

2016年

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简单 Schema 复杂 Schema

性能对比 2

在 Spark 场景下 Parquet 工作的更好;在 Hive 场景下,ORC 更好

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image.png 如何选择

当前项目使用的??

性能上很多情况下依赖于数据集和测试环境,不能迷信 Benchmark 结果

根据实际业务做细粒度的调优

Spark 生态下 Parquet 比较普遍

Hive 生态下 ORC 有原生支持

整体上,Spark 比 Hive 更加有优势,所以大部分情况下,Parquet 可能是个更好的选择

数仓中的列存

典型的数仓,例如 ClickHouse 的 MergeTree 引擎也是基于列存构建的

默认情况下列按照 Column 拆分成单独的文件,也支持单个文件形式

支持更加丰富的索引,例如 Bitmap Index、Reverted Index、Data Skipping Index、Secondary Index 等

湖仓一体的大趋势下,数仓和大数据数据湖技术和场景下趋于融合,大数据场景下的格式层会借鉴更多的数仓中的技术

image.png 存储侧下推

更多的下推工作下沉到存储服务侧

越接近数据,下推过滤的效率越高

例如 AWS S3 Select 功能

挑战:

  • 存储侧感知 Schema

  • 计算生态的兼容和集成

image.png Column Family 支持

背景:Hudi 数据湖场景下,支持部分列的快速更新

在 Parquet 格式里引入 Column Family 概念,把需要更新的列拆成独立的 Column Family

深度改造 Hudi 的 Update 和 Query 逻辑,根据 Column Family 选择覆盖对应的 Column Family

Update 操作实际效果有 10+ 倍的提升

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