Clickhouse高可用配置总结

1. 简述

Clickhouse默认是多分片单副本集群，分布式表的配置是每个分片只有一份，如果某个节点挂掉的话，则会直接导致写入或查询异常；Clickhouse是具有高可用特性的，即每个分片具有2个或以上的副本，当某个节点挂掉时，其他节点上的副本会替代其继续工作，以保证集群正常运行。

本文主要介绍近期针对clickhouse高可用配置的方法以及数据复制的几种方式进行总结。

2. 环境说明

2.1. 软硬件环境

硬件环境	CPU:8  Intel Xeon E312xx (Sandy Bridge) 内存：16 GB 网卡：千兆虚拟网卡
软件环境	OS：CentOS Linux release 7.5.1804 ClickHouse 19.4.3.1.

2.2. 集群介绍

序号	名称	IP
1	wuxiang-test-1	192.168.40.218
2	wuxiang-test-2	192.168.40.238
3	wuxiang-test-3	192.168.40.239
4	wuxiang-test-4	192.168.40.240
5	wuxiang-test-5	192.168.40.241

3. 配置文件说明

clickhouse高可用配置主要用到metrika.xml，默认路径：/etc/metrika.xml。

  internal_replication

表示是否只将数据写入其中一个副本，默认为false，表示写入所有副本，在复制表的情况下可能会导致重复和不一致，所以这里一定要改为true。

四种复制模式：

• 非复制表，internal_replication=false。写入单机表时，不同服务器查询结果不同；插入到分布式表中的数据被插入到两个本地表中，如果在插入期间没有问题，则两个本地表上的数据保持同步。我们称之为“穷人的复制”，因为复制在网络出现问题的情况下容易发生分歧，没有一个简单的方法来确定哪一个是正确的复制。
• 非复制表，internal_replication=true。数据只被插入到一个本地表中，但没有任何机制可以将它转移到另一个表中。因此，在不同主机上的本地表看到了不同的数据，查询分布式表时会出现非预期的数据。显然，这是配置ClickHouse集群的一种不正确的方法。
• 复制表，internal_replication=true。插入到分布式表中的数据仅插入到其中一个本地表中，但通过复制机制传输到另一个主机上的表中。因此两个本地表上的数据保持同步。这是官方推荐配置。
• 复制表，internal_replication=false。数据被插入到两个本地表中，但同时复制表的机制保证重复数据会被删除。数据会从插入的第一个节点复制到其它的节点。其它节点拿到数据后如果发现数据重复，数据会被丢弃。这种情况下，虽然复制保持同步，没有错误发生。但由于不断的重复复制流，会导致写入性能明显的下降。所以这种配置实际应该是避免的。

一条数据要insert到ontime_all_2中，假设经过rand()实际是要写入到hadoop1的ontime_local表中，此时ontime_local配置了两个副本。
如果internal_replication是false，那么就会分别往两个副本中插入这条数据。注意！！！分别插入，可能一个成功，一个失败，插入结果不检验！这就导致了不一致性；
而如果internal_replication是true，则只往1个副本里写数据，其他副本则是由ontime_local自己进行同步，这样就解决了写入一致性问题。

配置文件中macros若省略，则建复制表时每个分片需指定zookeeper路径及副本名称，同一分片上路径相同，副本名称不同；若不省略需每个分片不同配置：

<!-- wuxiang-test-1 -->  

1. <macros>  
2. <shard>01</shard>  
3. <replica>replica1</replica>  
4. </macros>  

<!-- wuxiang-test-2 -->  

1. <macros>  
2. <shard>01</shard>  
3. <replica>replica2</replica>  
4. </macros>  

<!-- wuxiang-test-3 -->  

1. <macros>  
2. <shard>02</shard>  
3. <replica>replica1</replica>  
4. </macros>  

<!-- wuxiang-test-4 -->  

1. <macros>  
2. <shard>02</shard>  
3. <replica>replica2</replica>  
4. </macros>  

4. 复制表引擎说明

复制表引擎采用Replicated*MergeTree表引擎，此类表引擎支持表级别的数据副本，要使用副本，需在配置中设置zookeeper集群地址。

--创建复制表  

1. CREATE TABLE test.szt_data_rep   
2. (  
3. id String,   
4. card_id String,   
5. deal_time String,   
6. trade_type String,   
7. trade_sum Int16,   
8. trade_value Int16,   
9. terminal_code String,   
10. com_line String,   
11. line_station String,   
12. car_gate String,   
13. flag String,   
14. finish_time Date  
15. )  
16. ENGINE = ReplicatedMergeTree('/data/clickhouse/{shard}/szt_data_rep', '{replica}')  
17. PARTITION BY finish_time  
18. ORDER BY (card_id, terminal_code)  
19. SAMPLE BY card_id;  

ReplicatedMergeTree参数

• zoo_path — ZooKeeper 中该表的路径，可自定义。
• replica_name — ZooKeeper 中的该表的副本名称，自定义。

以上参数则是读取配置文件中macros自动填充

表副本创建完成后，可连接zk查看对应路径：

/share/apps/zookeeper-3.4.14/bin/zkCli.sh -server 192.168.40.218:2181

5. 数据副本

本文档主要研究两种数据备份方式：服务器备份、交叉备份。

5.1. 服务器备份

服务器备份，按照本文研究的2分片2副本的情况，即一个分片下两个服务器作为两个副本，这两个服务器的数据互相备份。

  配置文件修改如下：

 

若internal_replication为true，则是由表自动同步数据，若为false则由集群自动同步数据，若使用复制表推荐internal_replication设置为true。

此种配置优点在于若分片中有一台服务器挂掉，则另一台可以立即替代其继续运行，待机器启动后数据会自动同步；缺点：复制表需占用整台服务器，耗费资源。

5.2. 交叉备份

交叉备份与上一种备份方式的区别在于，每台机器上运行多个clickhouse实例，以不同端口区分，这样两台服务器上的表数据即可交叉备份。

 配置文件修改如下：

  此种配置方式优点在于节省服务器成本，缺点在于clickhouse对于复杂查询本身占用CPU比较多，多一个服务器同时运行多个实例，可能会对性能造成一定影响。

多实例配置方法：

复制并修改clickhouse server文件：clickhouse-server-1

cp /etc/rc.d/init.d/clickhouse-server  /etc/rc.d/init.d/clickhouse-server-1

vim /etc/rc.d/init.d/clickhouse-server-1

 

  复制并修改配置文件：config1.xml 

cp /etc/clickhouse-server/config.xml /etc/clickhouse-server/config1.xml

vim /etc/clickhouse-server/config1.xml

  users.xml以及/etc/metrika.xml可根据实际情况决定是否创建新的配置文件；

修改完成之后启动新的实例，并按新设定的端口连接clickhouse即可。

  #若没有对应的服务启动端口，需添加
　firewall-cmd --zone=public --add-port=9021/tcp --permanent

#启动新的服务
service clickhouse-server-1 start

#用新的端口启动
clickhouse-client -m -u default -h 192.168.40.218 --password F7Us3TU1 --port 9021

6.集群扩展

对于增加或减少服务器的情况，分布式操作只需修改metrika.xml配置文件即可，至于表数据同步，目前找到两种方法：

6.1. 手动同步

在新的服务器上创建相同的表，将需迁移的服务器上的表数据移动到新的服务器对应目录下，然后连接clickhouse执行以下语句：

1. detach table szt_data_t3; --先将表与数据分离（若表已存在）  
2. attach table szt_data_t3; --然后重新添加进来  

6.2. 创建临时表

在新的服务器上创建表结构相同但表名不同的临时分布式表，然后执行以下语句：

1. insert into {new_table} select * from {old_table};  

然后删除原分布式表，将临时表重命名即可。