大数据ClickHouse进阶（一）：ClickHouse使用场景和集群安装

Lansonli • 2023-01-02 • 云技术社区 • 302 阅读

​ClickHouse使用场景和集群安装

一、使用场景

ClickHouse是一个开源的，用于联机分析（OLAP）的列式数据库管理系统（DBMS-database manager system）, 它是面向列的，并允许使用SQL查询，实时生成分析报告。ClickHouse最初是一款名为Yandex.Metrica的产品，主要用于WEB流量分析。ClickHouse的全称是Click Stream，Data WareHouse，简称ClickHouse。

ClickHouse使用C++进行编写，具有很多优秀的特点，如在ClickHouse基础篇我们讲解的ClickHouse特性：完备的DBMS功能、列式存储、数据压缩、向量化执行、支持标准SQL、支持20多张表引擎、支持多线程与分布式、多主架构、交互式查询、数据分片与分布式查询等。ClickHouse官网地址由原来的https://ClickHouse.tech改变为https://ClickHouse.com。

ClickHouse适合OLAP数据分析类的场景，数据体量越大，ClickHouse的优势越大。ClickHouse不适合以下场景：

  • ClickHouse 不支持事务，事务场景不适合
  • 不适合根据主键进行行粒度查询或删除场景（支持但不建议）

二、ClickHouse分布式集群安装

在后期创建表演示ClickHouse高级操作时，必须使用到ClickHouse集群，由于ClickHouse发展非常迅速，几乎每个月都会更新ClickHouse几个版本，与之前的ClickHouse20.8版本相对比，新的ClickHouse版本安装与配置有部分不同， 这里我们选择使用ClickHouse 21.9.4.35版本来重新进行分布式集群搭建，采用rmp包的安装方式。

我们可以从官网给定的下载rpm包的地址下载最新的ClickHouse rpm安装包，地址如下：https://repo.yandex.ru/ClickHouse/rpm/stable/x86_64/

注意：这里从ClickHouse19.4版本之后，只需要下载3个rpm安装包即可，分别如下：

ClickHouse-common-static-21.9.4.35-2.x86_64.rpm
ClickHouse-server-21.9.4.35-2.noarch.rpm
ClickHouse-client-21.9.4.35-2.noarch.rpm

1、分布式集群安装

ClickHouse分布式集群安装选择三台节点，分别为node1,node2,node3，详细安装步骤如下：

1.1、选择三台clicsskhouse节点，在每台节点上安装ClickHouse需要的安装包

这里选择node1、node2,node3三台节点，上传安装包，分别在每台节点上执行如下命令安装ClickHouse:

rpm -ivh ./ClickHouse-common-static-21.9.4.35-2.x86_64.rpm
#注意在安装以下rpm包时，让输入密码，可以直接回车跳过
rpm -ivh ./ClickHouse-server-21.9.4.35-2.noarch.rpm
rpm -ivh ClickHouse-client-21.9.4.35-2.noarch.rpm

1.2、安装zookeeper集群并启动

搭建ClickHouse集群时，需要使用Zookeeper去实现集群副本之间的同步，所以这里需要zookeeper集群，zookeeper集群安装后可忽略此步骤。

1.3、配置外网可访问

在每台ClickHouse节点中配置/etc/ClickHouse-server/config.xml文件第164行<listen_host>，如下：

<listen_host>::1</listen_host>
#注意每台节点监听的host名称配置当前节点host
<listen_host>node1</listen_host>

1.4、在每台节点创建metrika.xml文件，写入以下内容

在node1、node2、node3节点上/etc/ClickHouse-server/config.d路径下下配置metrika.xml文件，默认ClickHouse会在/etc路径下查找metrika.xml文件，但是必须要求metrika.xml上级目录拥有者权限为ClickHouse ，所以这里我们将metrika.xml创建在/etc/ClickHouse-server/config.d路径下，config.d目录的拥有者权限为ClickHouse。

在metrika.xml中我们配置后期使用的ClickHouse集群中创建分布式表时使用3个分片，每个分片有1个副本，配置如下：

vim /etc/ClickHouse-server/config.d/metrika.xml:

<yandex>
    <remote_servers>
        <ClickHouse_cluster_3shards_1replicas>
            <shard>
                <internal_replication>true</internal_replication>
                <replica>
                    <host>node1</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
            </shard>
            <shard>
                <internal_replication>true</internal_replication>
                <replica>
                    <host>node2</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
            </shard>
            <shard>
                <internal_replication>true</internal_replication>
                <replica>
                    <host>node3</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
            </shard>
        </ClickHouse_cluster_3shards_1replicas>
    </remote_servers>
     
    <zookeeper>
        <node index="1">
            <host>node3</host>
            <port>2181</port>
        </node>
        <node index="2">
            <host>node4</host>
            <port>2181</port>
        </node>
        <node index="3">
            <host>node5</host>
            <port>2181</port>
        </node>
    </zookeeper>
    <macros>
        <shard>01</shard> 
        <replica>node1</replica>
    </macros>
    <networks>
        <ip>::/0</ip>
    </networks>
    <ClickHouse_compression>
        <case>
            <min_part_size>10000000000</min_part_size>
            <min_part_size_ratio>0.01</min_part_size_ratio>
            <method>lz4</method>
        </case>
    </ClickHouse_compression>
</yandex>

对以上配置文件中配置项的解释如下:

  • remote_servers：

ClickHouse集群配置标签，固定写法。注意：这里与之前版本不同，之前要求必须以ClickHouse开头，新版本不再需要。

  • ClickHouse_cluster_3shards_1replicas:

配置ClickHouse的集群名称，可自由定义名称，注意集群名称中不能包含点号。这里代表集群中有3个分片，每个分片有1个副本。

分片是指包含部分数据的服务器，要读取所有的数据，必须访问所有的分片。

副本是指存储分片备份数据的服务器，要读取所有的数据，访问任意副本上的数据即可。

  • shard：

分片，一个ClickHouse集群可以分多个分片，每个分片可以存储数据，这里分片可以理解为ClickHouse机器中的每个节点，1个分片只能对应1服务节点。这里可以配置一个或者任意多个分片，在每个分片中可以配置一个或任意多个副本，不同分片可配置不同数量的副本。如果只是配置一个分片，这种情况下查询操作应该称为远程查询，而不是分布式查询。

  • replica：

每个分片的副本，默认每个分片配置了一个副本。也可以配置多个，副本的数量上限是由ClickHouse节点的数量决定的。如果配置了副本，读取操作可以从每个分片里选择一个可用的副本。如果副本不可用，会依次选择下个副本进行连接。该机制利于系统的可用性。

  • internal_replication：

默认为false,写数据操作会将数据写入所有的副本，设置为true,写操作只会选择一个正常的副本写入数据，数据的同步在后台自动进行。

  • zookeeper：

配置的zookeeper集群，注意：与之前版本不同，之前版本是“zookeeper-servers”。

  • macros：

区分每台ClickHouse节点的宏配置，macros中标签<shard>代表当前节点的分片号，标签<replica>代表当前节点的副本号，这两个名称可以随意取，后期在创建副本表时可以动态读取这两个宏变量。注意：每台ClickHouse节点需要配置不同名称。

  • networks：

这里配置ip为“::/0”代表任意IP可以访问，包含IPv4和IPv6。

注意：允许外网访问还需配置/etc/ClickHouse-server/config.xml 参照第三步骤。

  • ClickHouse_compression：

MergeTree引擎表的数据压缩设置，min_part_size：代表数据部分最小大小。min_part_size_ratio：数据部分大小与表大小的比率。method：数据压缩格式。

注意：需要在每台ClickHouse节点上配置metrika.xml文件，并且修改每个节点的 macros配置名称。

#node2节点修改metrika.xml中的宏变量如下：
    <macros>
        <shard>02</replica> 
        <replica>node2</replica>
    </macros>

#node3节点修改metrika.xml中的宏变量如下:
<macros>
        <shard>03</replica> 
        <replica>node3</replica>
    </macros>

1.5、在每台节点上启动/查看/重启/停止ClickHouse服务

首先启动zookeeper集群，然后分别在node1、node2、node3节点上启动ClickHouse服务，这里每台节点和单节点启动一样。启动之后，ClickHouse集群配置完成。

#每台节点启动Clickchouse服务
service ClickHouse-server start

#每台节点查看ClickHouse服务状态
service ClickHouse-server status

#每台节点重启ClickHouse服务
service ClickHouse-server restart

#每台节点关闭Clikchouse服务
service clickhose-server stop

1.6、检查集群配置是否完成

在node1、node2、node3任意一台节点进入ClickHouse客户端，查询集群配置：

#选择三台ClickHouse任意一台节点，进入客户端
ClickHouse-client 
#查询集群信息，看到下图所示即代表集群配置成功。
node1 :) select * from system.clusters;

#查询集群信息，也可以使用如下命令
node1 :) select cluster,host_name from system.clusters;

2、ClickHouse目录结构

ClickHouse集群安装完成之后会生成如下对应的目录，每个目录的介绍如下：

  • /etc/ClickHouse-server :

服务端的配置文件目录，包括全局配置config.xml 和用户配置users.xml。

  • /var/lib/ClickHouse :

默认的数据存储目录，通常会修改，将数据保存到大容量磁盘路径中，此路径可以通过/etc/ClickHouse-server/config.xml配置，配置标签<path>对应的数据。

  • /var/log/cilckhouse-server :

默认保存日志的目录，通常会修改，将数据保存到大容量磁盘路径中，此路径可以通过/etc/ClickHouse-server/config.xml配置，配置标签<log>对应的数据。

在/usr/bin下会有可执行文件：

  • ClickHouse:主程序可执行文件
  • ClickHouse-server:一个指向ClickHouse可执行文件的软连接，供服务端启动使用
  • ClickHouse-client:一个指向ClickHouse可执行文件的软连接，供客户端启动使用
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