Presto架构原理与优化介绍 | 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6天

1. 什么是Presto

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

2. Presto基础原理与概念

  • Coordinator(负责调度):

    • 解析SQL语句
    • ⽣成执⾏计划
    • 分发执⾏任务给Worker节点执⾏
  • Worker

    • 执行Task处理数据
    • 与其他Worker交互传输数据

2.1 数据源相关

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  • Connector

Presto通过Connector来支持多数据源,一个Connector代表一种数据源,如Hive Connector代表了对Hive数据源的支持。可以认为Connector是由Presto提供的适配多数据源的统一接口

  • Catalog

针对不同的数据源,Connector和Catalog是一一对应的关系,Catalog包含了schema和data source的映射关系。

2.2 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一个Operator

  • Split

输入数据描述(数据实体是 Page), 数量上和 Driver 一一对应,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

2.3 数据传输部分

  • Exchange

表示不同 Stage 间的数据传输,大多数意义下等价于 Shuffle

  • LocalExchange

Stage内的 rehash 操作,常用于提高并行处理数据的能力(Task在presto中只是最小的容器,而不是最小的执行单元)

2.4 核心组件架构介绍

Presto架构图

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2.4.1 服务发现

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  • Discovery Service

    • Worker配置文件配置discovery Service 地址
    • Worker节点启动后会向Discovery Service 注册
    • Coordiantor从Discovery Service 获取Worker的地址

2.4.2 通信机制

  • Presto Client / JDBC Client与Server 间通信

    • http
  • Coordinator 与 Worker间的通信

    • Thrift / Http
  • Worker 与 Worker间的通信

    • Thrift / Http
  • Http1.1 VS Thrift

    • Thrift具有更好的数据编码能力 ,Http1.1还支持头部信息的压缩,Thrift具有更好的数据压缩率

3. Presto重要机制

  1. 多租户资源管理
  2. 多租户任务调度
  3. 内存计算
  4. 多数据源联邦查询