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实时计算Flink版:重要参数说明

更新时间:Nov 22, 2024

本文介绍SQL开发中涉及的重要参数说明和使用示例。

table.exec.sink.keyed-shuffle

为解决向带有主键的表中写入数据时出现的分布式乱序问题,您可以通过table.exec.sink.keyed-shuffle参数来进行Hash Shuffle操作,这将确保相同主键的数据被发送到算子的同一个并发,减少分布式乱序问题。

注意事项

  • 仅在上游算子能够确保更新记录在主键字段上的顺序性时,Hash Shuffle操作才起作用;否则,Hash Shuffle操作不能解决问题。

  • 在作业专家模式时,修改算子并发度,不适用下面的并发度判定规则。

取值说明

  • AUTO(默认值):表示在Sink的并发度不为1,且Sink的并发度与上游算子不同时,当数据流向Sink时,Flink会自动对主键字段进行Hash Shuffle操作。

  • FORCE:表示在Sink并发度不为1时,当数据流向Sink时,Flink会强制对主键字段进行Hash Shuffle操作。

  • NONE:表示Flink不会根据Sink和上游算子的并发度信息进行Hash Shuffle操作。

使用示例

  • 参数值为AUTO

    1. 新建SQL流作业,复制如下测试SQL(显式指定Sink并发度为2),部署作业。

      CREATE TEMPORARY TABLE s1 (
        a INT,
        b INT,
        ts TIMESTAMP(3)
      ) WITH (
        'connector'='datagen',
        'rows-per-second'='1',
        'fields.ts.kind'='random','fields.ts.max-past'='5s',
        'fields.b.kind'='random','fields.b.min'='0','fields.b.max'='10'
      );
      
      CREATE TEMPORARY TABLE sink (
        a INT,
        b INT,
        ts TIMESTAMP(3),
        PRIMARY KEY (a) NOT ENFORCED
      ) WITH (
        'connector'='print',
         --您可以通过sink.parallelism参数直接指定Sink并发度。
        'sink.parallelism'='2'
      );
      
      INSERT INTO sink SELECT * FROM s1;
      --您也可以通过动态表选项的方式指定Sink并发度。
      --INSERT INTO sink /*+ OPTIONS('sink.parallelism' = '2') */ SELECT * FROM s1;
    2. 作业运维页面的部署详情页签资源配置区域,将并发度设置为1,在运行参数配置区域其他配置中,不设置table.exec.sink.keyed-shuffle参数或显式添加table.exec.sink.keyed-shuffle: AUTO(两者效果一致)。

      image

    3. 启动作业。在状态总览页签下,您可以看到Sink节点和上游的数据连接方式为HASH。

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  • 参数值为FORCE

    1. 新建SQL流作业,复制如下测试SQL(不再显式指定Sink并发度),部署作业。

      CREATE TEMPORARY TABLE s1 (
        a INT,
        b INT,
        ts TIMESTAMP(3)
      ) WITH (
        'connector'='datagen',
        'rows-per-second'='1',
        'fields.ts.kind'='random','fields.ts.max-past'='5s',
        'fields.b.kind'='random','fields.b.min'='0','fields.b.max'='10'
      );
      
      CREATE TEMPORARY TABLE sink (
        a INT,
        b INT,
        ts TIMESTAMP(3),
        PRIMARY KEY (a) NOT ENFORCED
      ) WITH (
        'connector'='print'
      );
      
      INSERT INTO sink
      SELECT * FROM s1;
    2. 作业运维页面的部署详情页签资源配置区域,将并发度设置为2。在运行参数配置区域其他配置中添加table.exec.sink.keyed-shuffle: FORCE

      image

    3. 启动作业后,在状态总览页签下,您可以看到Sink节点和上游节点的并发度都为2,并且数据连接方式变成了HASH。

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table.exec.mini-batch.size

该参数控制了相关的计算节点进行微批操作所缓存的最大数据条数,达到该值后触发最终的计算和数据输出。该参数只有与table.exec.mini-batch.enabled、table.exec.mini-batch.allow-latency同时使用时才会生效。有关MiniBatch相关的优化请参见MiniBatch AggregationMiniBatch 双流Join

注意事项

在作业启动前,如果未在运行参数配置区域显式设置该参数,在MiniBatch处理模式下,将使用Managed Memory缓存数据,在以下几种条件下都会触发最终计算和数据输出:

  • 收到MiniBatchAssigner节点发送的watermark消息

  • Managed Memory已满

  • 进行Checkpoint前

  • 作业停止时

取值说明

  • -1(默认值):表示使用Managed Memory缓存数据。

  • 其他Long类型的负值:同默认设置。

  • 其他Long类型的正值:表示使用Heap Memory来缓存数据。当缓存的数据量达到N条时,会自动触发输出操作。

使用示例

  1. 新建SQL流作业,复制如下测试SQL,部署作业。

    CREATE TEMPORARY TABLE s1 (
      a INT,
      b INT,
      ts TIMESTAMP(3),
      PRIMARY KEY (a) NOT ENFORCED,
      WATERMARK FOR ts AS ts - INTERVAL '1' SECOND
    ) WITH (
      'connector'='datagen',
      'rows-per-second'='1',
      'fields.ts.kind'='random',
      'fields.ts.max-past'='5s',
      'fields.b.kind'='random',
      'fields.b.min'='0',
      'fields.b.max'='10'
    );
    
    CREATE TEMPORARY TABLE sink (
      a INT,
      b BIGINT,
      PRIMARY KEY (a) NOT ENFORCED
    ) WITH (
      'connector'='print'
    );
    
    INSERT INTO sink SELECT a, sum(b) FROM s1 GROUP BY a;
  2. 作业运维页面的部署详情运行参数配置区域其他配置中,设置table.exec.mini-batch.enabled: truetable.exec.mini-batch.allow-latency: 2s参数,不设置table.exec.mini-batch.size(取默认值-1)。

  3. 启动作业。在状态总览页签下,您可以看到作业包含了MiniBatchAssigner节点、LocalGroupAggregate节点和GlobalGroupAggregate节点。

    image

table.exec.agg.mini-batch.output-identical-enabled

开启State TTL的情况下,MinibatchGlobalAgg节点和MinibatchAgg节点在消费数据后,如果聚合结果未发生变化,默认将不会向下游发送重复的数据,这可能导致下游的有状态节点由于长时间未收到上游发送的数据,自身State过期的问题。该参数控制了开启StateTTL且聚合结果未发生变化的情况下,是否仍然向下游发送重复数据。您可以设置该参数为true,使得MinibatchGlobalAgg和MinibatchAgg两个节点在这种情况下,仍然下发数据。如果您的作业聚合结果变化周期小于State TTL设置时间,则无需手动设置此参数。具体社区Issues详情请参考FLINK-33936

注意事项

  • 该参数仅在VVR-8.0.8及以上版本生效,在VVR-8.0.8前的版本,其行为等同于取值为false的行为。

  • 当取值从false修改为true时,可能会导致MinibatchGlobalAgg节点和MinibatchAgg节点向下游发送的数据量增加,对下游算子造成压力。

取值说明

  • false(默认值):表示在开启State TTL的情况下,MinibatchGlobalAgg节点和MinibatchAgg节点在消费数据后,如果聚合结果未发生变化,就不向下游下发数据。

  • true:表示在开启State TTL的情况下,MinibatchGlobalAgg节点和MinibatchAgg节点在消费数据后,如果聚合结果未发生变化,仍然向下游发送更新的(重复的)数据。

使用示例

  1. 新建SQL流作业,复制如下测试SQL,部署作业。

    create temporary table src(
        a int,
        b string
    ) with (
        'connector' = 'datagen',
        'rows-per-second' = '10',
        'fields.a.min' = '1',
        'fields.a.max' = '1',
        'fields.b.length' = '3'
    );
    
    create temporary table snk(
        a int,
        max_length_b bigint
    ) with (
        'connector' = 'blackhole'
    );
    
    insert into snk select a, max(CHAR_LENGTH(b)) from src group by a; 
  2. 作业运维页面的部署详情运行参数配置区域其他配置中,设置table.exec.mini-batch.enabled: truetable.exec.mini-batch.allow-latency: 2s参数,启用Minibatch Aggregate优化。

  3. 启动作业。在状态总览页签下,您可以看到作业包含了MinibatchGlobalAggregate节点,点击该节点上的“+”号,可以观察到GlobalGroupAggregate节点在聚合结果不变的情况下,不向下游发送数据。

    image

  4. 停止该作业,在作业运维页面的部署详情运行参数配置区域其他配置中,添加参数table.exec.agg.mini-batch.output-identical-enabled: true

  5. 启动作业。在状态总览页签下,您可以看到作业包含了MinibatchGlobalAggregate节点,点击该节点上的“+”号,可以观察到GlobalGroupAggregate节点在聚合结果不变的情况下,仍然向下游发送数据。image

table.exec.async-lookup.key-ordered-enabled

业务场景在通过维表Join做数据打宽时,通过开启异步模式通常可以获得更好的吞吐性能。当前在维表Join中设置table.exec.async-lookup.output-mode参数和处理的输入是否为更新流最终会对应到异步I/O如下结果顺序:

output-mode\处理的输入

更新流

非更新流

ORDERED

有序模式

有序模式

ALLOW_UNORDERED

有序模式

无序模式

表格中更新流和ALLOW_UNORDERED的组合通过有序模式确保了正确性,但在一定程度上牺牲了吞吐性能。为优化该场景,推出了table.exec.async-lookup.key-ordered-enabled参数,既兼顾更新流的正确性语义,又保证异步I/O的吞吐性能。对于流中具备相同更新键(可视为变更日志主键)的消息,将按照消息进入算子的先后顺序进行处理。

说明
  • 有序(Ordered)模式:这种模式保持了流的顺序,发出结果消息的顺序与触发异步请求的顺序(消息进入算子的顺序)相同。

  • 无序(Unordered)模式:异步请求一结束就立刻发出结果消息。流中消息的顺序在经过异步I/O算子之后发生了改变。详情请详见异步 I/O | Apache Flink

应用场景

  • 一段时间内流上相同更新键的消息量较少(比如更新键为主键的场景,相同主键的数据更新频率不高),同时在维表join时对基于更新键的处理有处理顺序的需求。该优化可以保证基于更新键的数据处理顺序。

  • 在包含主键的CDC流中,通过维表join打宽写入Sink(Sink的主键与Source的主键保持一致),且维表join的join key和主键不一致,维表侧join key为主键。该优化会根据CDC主键(被推导为更新键)进行shuffle。相比同场景开启SHUFFLE_HASH优化,在多并发的情况下,可以避免在Sink前产生SinkMaterializer 节点,从而消除因该节点引起的潜在性能问题,尤其可以消除长期运行时该节点产生的大state。有关SinkUpsertMaterializer请参见使用建议

  • 维表join的join key和主键不一致,维表侧join key为主键,且之后存在rank节点,该优化会根据CDC主键(被推导为更新键)进行shuffle。相比同场景开启SHUFFLE_HASH优化,可以避免UpdateFastRank退化为RetractRank。RetractRank如何能优化成UpdateFastRank请参见TopN优化技巧

注意事项

  • 当流上不存在更新键时,会将整行数据作为key。

  • 在短时间内同一个更新键存在较频繁的更新时吞吐量会降低,因为针对同一个更新键的数据是严格按照顺序处理的。

  • Key-Ordered模式相比原有异步维表Join新增了Keyed State,开启或关闭该模式会影响状态兼容性。

  • 仅适用于VVR 8.0.10及以上版本且维表Join的输入是非更新流,配置table.exec.async-lookup.output-mode='ALLOW_UNORDERED'table.exec.async-lookup.key-ordered-enabled='true'时才会生效。

取值说明

  • false(默认值):表示不开启Key-Ordered模式。

  • true:表示开启Key-Ordered模式。

使用示例

  1. 以使用Hologres异步维表Join为例,新建SQL流作业,复制如下测试SQL,部署作业。

    Hologres连接器详情请参见实时数仓Hologres

    create TEMPORARY table bid_source(
      auction  BIGINT,
      bidder  BIGINT,
      price  BIGINT,
      channel  VARCHAR,
      url  VARCHAR,
      dateTime  TIMESTAMP(3),
      extra  VARCHAR,
      proc_time as proctime(),
      WATERMARK FOR dateTime AS dateTime - INTERVAL '4' SECOND
    ) with (
      'connector' = 'kafka',  -- 非insert only流连接器
      'topic' = 'user_behavior',
      'properties.bootstrap.servers' = 'localhost:9092',
      'properties.group.id' = 'testGroup',
      'scan.startup.mode' = 'earliest-offset',
      'format' = 'csv'
    );
    
    CREATE TEMPORARY TABLE users (
        user_id STRING PRIMARY KEY NOT ENFORCED, -- 定义主键
        user_name VARCHAR(255) NOT NULL, 
        age INT NOT NULL
    ) WITH (
        'connector' = 'hologres',    -- 支持异步lookup功能连机器
        'async' = 'true',
        'dbname' = 'holo db name', --Hologres的数据库名称
        'tablename' = 'schema_name.table_name', --Hologres用于接收数据的表名称
        'username' = 'access id', --当前阿里云账号的AccessKey ID
        'password' = 'access key', --当前阿里云账号的AccessKey Secret
        'endpoint' = 'holo vpc endpoint', --当前Hologres实例VPC网络的Endpoint
    );
    
    CREATE TEMPORARY TABLE bh ( 
        auction  BIGINT,
        age int
    ) WITH (
        'connector' = 'blackhole'
    );
    
    insert into bh
    SELECT
        bid_source.auction,
        u.age
    FROM bid_source
        JOIN users FOR SYSTEM_TIME AS OF bid_source.proc_time AS u
        ON bid_source.channel = u.user_id;
    
  2. 作业运维页面的部署详情页签运行参数配置区域其他配置中,设置table.exec.async-lookup.output-mode='ALLOW_UNORDERED'table.exec.async-lookup.key-ordered-enabled='true'参数。

  3. 启动作业。在状态总览页签下,您可以看到作业async属性KEY_ORDERED:true。

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