SharedMergeTree表引擎 - 云数据库 ClickHouse

本文主要介绍云数据库ClickHouse企业版中的SharedMergeTree表引擎。

SharedMergeTree简介

SharedMergeTree表引擎仅在云数据库ClickHouse企业版中提供。

SharedMergeTree表引擎系列是ReplicatedMergeTree引擎的云原生替代方案，适配共享对象存储OSS，每个特定的MergeTree引擎类型都有对应的SharedMergeTree引擎，例如ReplacingSharedMergeTree替代ReplacingReplicatedMergeTree。

SharedMergeTree表引擎提高了云数据库ClickHouse企业版的性能。对于终端用户来说，无需做任何改变即可使用SharedMergeTree引擎系列，而不是基于ReplicatedMergeTree的引擎。它的优点如下：

插入吞吐量提高。
后台合并的吞吐量提高。
Mutation操作的吞吐量提高。
更快的扩容和缩容操作。
支持SELECT查询更轻量的数据强一致性。

SharedMergeTree带来的一个重要改进是与ReplicatedMergeTree相比，它提供了更彻底的计算和存储分离。下图展示了ReplicatedMergeTree如何分离计算和存储：

正如您所见，尽管存储在ReplicatedMergeTree中的数据位于对象存储中，但元数据仍存储在每个clickhouse-server上。这意味着对于每个复制操作，元数据也需要在所有副本上进行复制。

与ReplicatedMergeTree不同，SharedMergeTree不需要副本之间进行通信。相反，所有通信都通过共享存储和ClickHouse Keeper进行。SharedMergeTree实现了异步无主复制，并使用ClickHouse Keeper进行协调和元数据存储。这意味着随着服务的扩展，不需要复制元数据。这可以加快复制、变更、合并和扩展操作。SharedMergeTree允许每个表有数百个副本，使得无需分片即可进行动态扩展。这也意味着在云数据库ClickHouse企业版中，使用分布式查询执行方法可以利用更多的计算资源来执行查询。

系统监控

用于系统监控的ReplicatedMergeTree的大部分系统表（system table）在SharedMergeTree中也存在，唯独没有system.replication_queue和system.replicated_fetches，因为没有数据和元数据的复制。然而，SharedMergeTree对这两个表有相应的替代表。

system.virtual_parts：这个表作为SharedMergeTree对system.replication_queue的替代，它存储有关最新一组data parts以及正在进行的合并、变更和删除分区操作的未来分区信息。
system.shared_merge_tree_fetches：这个表是SharedMergeTree对system.replicated_fetches的替代。它包含关于正在加载入内存的主键和校验码信息。

使用SharedMergeTree

SharedMergeTree已经是企业版（development tier）中默认的表引擎，对于支持SharedMergeTree表引擎的实例，您不需要做任何额外变更。您可以像以前一样创建表，它会自动使用基于SharedMergeTree的表引擎，该引擎与您在CREATE TABLE查询中指定的引擎相对应。

您可以通过使用SharedMergeTree表引擎可以创建my_table表。

CREATE TABLE my_table(
 key UInt64,
 value String
)
ENGINE = MergeTree
ORDER BY key

由于default_table_engine=MergeTree您不必再特别设置ENGINE=MergeTree。下面的查询语句和上面的完全一样。
```
CREATE TABLE my_table(
 key UInt64,
 value String
)
ORDER BY key 
```
如果您使用Replacing、Collapsing、Aggregating、Summing、VersionedCollapsing、Graphite MergeTree表，它们将自动转换为相应的基于SharedMergeTree的表引擎。
```
CREATE TABLE myFirstReplacingMT
(
    `key` Int64,
    `someCol` String,
    `eventTime` DateTime
)
ENGINE = ReplacingMergeTree
ORDER BY key;
```

您可以使用SHOW CREATE TABLE查看用于创建表的语句。

SHOW CREATE TABLE myFirstReplacingMT;

CREATE TABLE default.myFirstReplacingMT 
( `key` Int64, `someCol` String, `eventTime` DateTime ) 
ENGINE = SharedReplacingMergeTree('/clickhouse/tables/{uuid}/{shard}', '{replica}') 
ORDER BY key 
SETTINGS index_granularity = 8192

引擎配置

您需要关注以下引擎配置发生的变化：

insert_quorum：所有对SharedMergeTree的insert都是quorum insert（写入共享对象存储），因此在使用SharedMergeTree表引擎时不需要此设置。
insert_quorum_parallel：所有对SharedMergeTree的insert都是quorum insert（写入共享对象存储）。
select_sequential_consistency：不需要quorum inserts，会引起在SELECT查询中向ClickHouse Keeper增加附加的请求。