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专栏/.../

TiFlash运维漫谈

 18515065291  发表于  2021-02-26
原创

TiFlash运维漫谈

  2020-10-25  刘春雷

1、前言

自TiDB 4.0版本问世之前，TiFlash就被大家高度关注。TiFlash 是什么？他能做什么？他如何使用？他运维起来麻烦么？他有什么坑？他能真正解决困扰MySQL DBA的 分析型业务无法支持 的问题么？本篇文章更偏向实际使用、运维体验，原理请移步官网~

58这边，自 4.0.0-rc.2 版本就开始调研TiFlash，到目前，大约使用 5个月 左右了， 7套 线上集群在使用TiFlash解决分析型SQL的效率问题。

2、TiFlash简介

TiFlash 是 TiDB HTAP 形态的关键组件，它是 TiKV 的列存扩展，在提供了良好的隔离性的同时，也兼顾了强一致性。列存副本通过 Raft Learner 协议异步复制，但是在读取的时候通过 Raft 校对索引配合 MVCC 的方式获得 Snapshot Isolation 的一致性隔离级别。这个架构很好地解决了 HTAP 场景的隔离性以及列存同步的问题。

整体架构

image

3、部署及使用

推荐：

使用更好性能的磁盘、大内存，多核CPU的机器进行部署,官方：32 VCore 64 GB 2TB (nvme ssd) * 1 ，58这边大致机器为 40核、128G内存、SSD RAID5 或闪存卡机器。

3.1、部署流程

使用tiup工具部署，分为初始化部署、已经存在集群部署TiFlash，区别不大，都是要写好yaml文件即可。

【1、集群配置】：

需要将配置模板中 replication.enable-placement-rules 设置为 true，以开启 PD 的 Placement Rules功能。，或使用pd-ctl，执行 config set enable-placement-rules true 。或者tiup也支持，tiup ctl pd -u

【2、配置文件】：

tiflash_servers:

  • host: 10.0.1.11
    data_dir: /tidb-data/tiflash-9000
    deploy_dir: /tidb-deploy/tiflash-9000
    ssh_port: 22
    tcp_port: 9000
    http_port: 8123
    flash_service_port: 3930
    flash_proxy_port: 20170
    flash_proxy_status_port: 20292
    metrics_port: 8234
    deploy_dir: /tidb-deploy/tiflash-9000
    config:
    logger.level: “info”
    learner_config:
    log-level: “info”
  • host: 10.0.1.12
  • host: 10.0.1.13

【3、执行部署】

新部署集群包括TiFlash节点：

tiup cluster deploy tidb-test v4.0.6 ./topology.yaml

扩容TiFlash节点：

tiup cluster scale-out scale-out.yaml

【4、检查节点状态】

tiup cluster display cluster-name

3.2、使用

【表添加至TiFlash】：

使用上很简单，只需要知道将哪些表同时放到列存TiFlash里面，执行个SQL就行了~

  • ALTER TABLE table_name SET TIFLASH REPLICA count
  • count 表示副本数，0 表示删除

【查看】：

SELECT * FROM information_schema.tiflash_replica WHERE TABLE_SCHEMA = ‘<db_name>’ and TABLE_NAME = ‘<table_name>’;

  • AVAILABLE 字段表示该表的 TiFlash 副本是否可用。1 代表可用，0 代表不可用。副本状态为可用之后就不再改变，如果通过 DDL 命令修改副本数则会重新计算同步进度。
  • PROGRESS 字段代表同步进度，在 0.0~1.0 之间，1 代表至少 1 个副本已经完成同步。

image

【TiDB读取使用】：

TiDB 提供三种读取 TiFlash 副本的方式。如果添加了 TiFlash 副本，而没有做任何 engine 的配置，则默认使用 CBO 方式。 会话级别，即 SESSION 级别

image

【如何确认使用】：

explain 查看SQL执行计划，看task字段里面是否有tiflash，有 表示该任务会发送至 TiFlash 进行处理 。例如：

image

【engine隔离】：

适用于某些特殊场景：

  • 明确使用其他engine效率比较好，如使用TiKV效率更好
  • 或者进行影响隔离，例如某些大批量数据的查询，可以单独走TiFlash，减少对线上读写影响

set session tidb_isolation_read_engines = “逗号分隔的 engine list”;

【支持计算下推】：

TiFlash 支持谓词、聚合下推计算以及表连接，下推的计算可以帮助 TiDB 进行分布式加速。暂不支持的计算类型是 Full Outer Join 和 DISTINCT COUNT，会在后续版本逐步优化

set session tidb_opt_broadcast_join=1

其他下推优化 ：

set @@tidb_opt_agg_push_down=1;

set @@tidb_opt_distinct_agg_push_down=1;

4、使用经验

4.1、元信息部分

因TiDB多端口的特性，混合部署的话，推荐集群间端口间隔的多一些，例如间隔50个端口，这样会减少端口冲突的情况。且TiFlash 想比较其他角色，端口比较多，6个左右。这样就需要单独一张角色表，记录TiFlash的基本信息，与TiDB其他实例表相关联。

4.2、有哪些坑

  • 问题1 ： 对资源消耗很大，比tikv节点大， 某集群部署tiflash后，添加写入特别频繁的表至TiFlash，且几乎没有读TiFlash的情况，TiFlash 节点的CPU使用率100%，推荐大家 使用多核CPU的机器 。

  • 问题2：无法限制内存 ， 这个写入特别频繁的表的tiflash异常重启多次，排查为内存吃满oom了，此机器的内存128G，直接使用完oom…启动占用大内存的问题，已经提给官方，官方在修复 。

    【排查系统日志如下】

    ep 28 16:35:42 10.0.0.1 kernel: [34135946.096974] Out of memory: Kill process 506925 (tiflash) score 896 or sacrifice child

    【监控情况如下】

image

【内存使用情况如下】

image

【tiup状态】

因重启检查超时，TiUP cluster display结果显示变成Down，或者Disconnected

image

  • 问题3 ： 修改pd节点 ，切换后，TiFlash的 PD信息不同步 …不同步…需要手动修改TiFlash的配置tiflash.toml

    日志报错如下：

    image

需要改tiflash.toml里面pd信息，改成新的

​[raft]

pd_addr = “10.0.0.1:100,10.0.0.2:100,10.0.0.3:100”

  • 问题4： 不能正常开启TiFlash 的话，也不能正常的scal-in下线，需要手动清除同步规则，及强制从 pd 删除这个节点信息，参考wiki：

docs.pingcap.com

使用 TiUP 扩容缩容 TiDB 集群

PingCAP Docs

docs.pingcap.com

使用 TiUP 扩容缩容 TiDB 集群

PingCAP Docs

5、对比ClickHouse

面对如火如荼的ClickHouse，TiFlash又性能如何呢？我们进行了如下测试。

5.1、性能对比

【机器信息】

内存： 192G

CPU： 20*2 Intel® Xeon® Silver 4114 CPU @ 2.20GHz

磁盘 ：3*1.8T SSD RAID5

部署 ：单机单实例部署

版本： ClickHouse版本 20.3.8.53 ，TiFlash： 4.0.0-rc

【 ClickHouse查询如下 】：

image

【汇总对比如下】：

image


【差异原因】：

tiflash 因为需要支持 update，所以需要额外读取三列：handle (int64), version(uint64), del_mark(uint8)

clickHouse 只需要 scan，但是 tiflash 需要把数据做一次全局排序 + mvcc 过滤，这些是固定成本。

5.2、场景对比

clickhouse目前大致的使用场景为：

  • 作为MySQL的从库使用，这样受限于MySQL的集群大小及读写效率的考虑，表可能不大，百G左右
  • 独立部署集群，大小不限制，专注于高效分析

TiDB 目前在58主要为解决MySQL的痛点问题：例如单表超100G，推荐迁移至TiDB。或者新业务，体量大，流量高的场景。

TiFlash可以依托TiDB使用，使用方便，与TiKV一起，可以支持更多的场景，所以使用的就更广泛。

大致场景对比如下：

image

6、TiFlash的日常使用心得

对于58的50多套集群，到底哪套集群？哪些表？哪些SQL需要使用TiFlash来优化呢？这是一个很大的难题！真的很大~

  1. 首先需要DBA了解所有集群的业务，了解所有集群的常见慢SQL、高频SQL情况，想想50套集群、想想每天大致50多亿次访问的TiDB业务，这对于DBA就要求很高了。
  2. 因为磁盘的限制，不能所有的表都添加至TiFlash里面，只能找在查询上可以使用TiFlash优化的表，这点很难！需要逐个测试，逐个…
  3. 58的集群里面，有数仓业务，有报表业务，有信安的实时写入与分析业务。这几种是大致可以确定使用TiFlash优化的，然后我们需要详细分析测试…
  4. 然后我们要查看这几套集群的慢SQL、高频SQL，然后将表添加至TiFlash里面，逐条explain 来查看执行计划，然后确定哪些是可以走TiFlash的，这个同步过程也很漫长，表越大越长，有同步1周多的…这个测试的周期就被拉的很长~很长~
  5. 然鹅现实有时候很骨感，很多SQL，explain查看执行计划是不能被TiFlash优化的，有些联合索引添加的很好，查询完全匹配的时候，就直接走TiKV的索引扫描了，只有很少部分的SQL可以通过TiFlash优化…
  6. 监控上，查看TiFlash-Summary的Request QPS监控图，也是不尽人意，很少的SQL。
  7. 目前上的几套集群里面，TiFlash优化好的SQL有一些，例如原SQL 19.9s，优化后0.48s，业务非常开心~
  8. 当然线上还是有很多的SQL可以通过TiFlash优化的，只是这个需要DBA耗费很大的人力去测试、确定

总之：

  • TiFlash能很好的优化一些分析型的SQL

  • TiFlash能很好的使用，需要DBA付出很大的精力，较长的时间~

  • TiFlash还存在很多可以优化的地方，例如

    • 添加内存限制
    • 解决TiFlash重启慢的问题
    • TiFlash机器资源使用过高的问题
    • 支持更多的查询情况优化
    • SQL能否给出智能的建议：使用TiFlash优化~，这样来减少DBA的工作量
    • 性能上的提升

希望TiFlash 使用的越来越简单，问题越来越少，效率越来越高~

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版权声明：本文为 TiDB 社区用户原创文章，遵循 CC BY-NC-SA 4.0 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

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1、前言2、TiFlash简介3、部署及使用3.1、部署流程3.2、使用4、使用经验4.1、元信息部分4.2、有哪些坑5、对比ClickHouse5.1、性能对比5.2、场景对比6、TiFlash的日常使用心得