Kubernetes 容器化MPP数据库 AGENDA 云数据库背景 云数据库实现方案 Greenplum on Kubernetes Greenplum Operator 总结 云数据库背景 云数据库背景 ● 资源变化 ○ 本地资源 → 云 ○ 静态资源 → 弹性需求 ● 数据变化 ○ 内部数据 → 多数据源 ○ 数据规模 → 不易预测 ○ 数据格式 → 半结构化/无模式 ○ 数据隔离 云数据库需求 ● DBasS ○ 自动化运维 ○ 自动化调优 ● 弹性资源管理 ○ 存储资源 ○ 计算资源 ● 安全 ○ 用户数据 ○ 临时文件 ○ 网络传输 ○ 权限控制 ● 跨云 ○ 公有云 ○ 私有云 云数据库实现方案 ● 全新数据库 ○ Snowflake ● 原有数据库架构升级 ○ Vertica Eon Mode ● 容器化数据库+Kubernetes ○ ○ Apache Spark ○ CockroachDB ○ Apache HAWQ 云数据库存储方案 ● 块存储 ○ 文件系统接口 ● 对象存储 ○ 成本低 ○ 扩展性强 ○ 访问延迟高 Greenplum on Kubernetes Network Interconnect Standby Host Master Host Segment Host Segment Instance

基于GP打造SaaS化电商服务平台 聚水潭 秃鹰 赵坚密 2019.08.10 聚水潭成立于2014年1月，创始人兼CEO骆海东拥有超过二十年传统 及电商ERP的研发和实施部署经验，公司核心管理团队来自于阿里巴 巴、亚马逊、中国平安和麦包包等知名公司。 聚水潭创建之初，以电商SaaS ERP切入市场，凭借出色的产品和服务， 快速获得市场领先地位。随着客户需求的不断变化，如今聚水潭已经 发展成为以SaaS

，在技术上也 难于满足数据计算性能指标，传统主机的 Scale-up 模式遇到了瓶颈， SMP（对称多处理）架构难于扩展，并且在 CPU 计算和 IO 吞吐上不 能满足海量数据的计算需求。 分布式存储和分布式计算理论刚刚被提出来，Google 的两篇著名论文 发表后引起业界的关注，一篇是关于 GFS 分布式文件系统，另外一篇 是关于 MapReduce 并行计算框架的理论，分布式计算模式在互联网 MPP（海量并行处理）计算框架，最终还 是需要软件来实现，Greenplum 正是在这一背景下产生的，借助于分 布式计算思想，Greenplum 实现了基于数据库的分布式数据存储和并 行计算（GoogleMapReduce 实现的是基于文件的分布式数据存储和 计算，我们会在后面比较这两种方法的优劣性）。 话说当年 Greenplum（当时还是一个 Startup 公司，创始人家门口有 一棵青梅 ——green 要专注在分布式技术中最核心的并行处理技术上面，协调我们下面 的轮子跑的更快更稳才是我们的最终目标。而数据库底层组件就像 车轮一样，经过几十年磨砺，数据库引擎技术已经非常成熟，大可 不必去重新设计开发，而且把数据库底层交给其它专业化组织来开 发（对应到 Postgresql 就是社区），还可充分利用到社区的源源不 断的创新能力和资源，让产品保持持续旺盛的生命力。 这也是我们在用户选型时，通常建议用户考察一下底层的技术支撑 是不

........................................................................................... 8 构筑云化基座 ................................................................................................. 析数据平台 Greenplum，用实践证明了 Greenplum 与支持多样性计算的欧拉开源操作系统完全兼容，是 Greenplum 与中国本地 IT 厂商的深入合作的典型模板，大大丰富了中国本地国产化应用生态。本白皮书着眼介绍了欧拉开源操作系 统平台架构、创新性及核心特点， 同时介绍了 Greenplum 作为一款深受技术爱好者喜爱的、中立的纯开源软件，践行 “Run Everywhere”原 不同芯片的环境，适合本地部署、多云环境（公有云和私有云）中。Greenplum 6 及未来发布的 Greenplum 7 丰富的 HTAP 特性，具备良好性能、可靠性和稳定性，使得 Greenplum 不仅可以作为全能的分析化平台，也能满足交易型业 务场景，能够处理多种并发混合工作负载，专为满足在多结构数据环境中进行实时分析的需求而设计。 欧拉开源操作系统是一款面向数字基础设施的操作系统，支持服务器、云计算、边缘计算、嵌入式等应用场景，支持多

..................................................................................... - 21 - 数据是如何存储的 ................................................................................................. ..................................................................................... - 89 - 使用表空间存储 DB 对象 ......................................................................................... - 90 ...................................................................................... - 96 - 选择表的存储模式 ................................................................................................

信息传播 合规性报告 资产组合分析 客户报表 电汇通知 分部记分卡 客户关系管理、收 购和盈利率 欺诈检测 欺诈分析 客户流失分析 响应时间 流量分析 产品关联/捆绑 零售 存储运营分析 客户忠诚度计划 协作规划和预估 预防亏损 优化供应链 当今的数据仓库方案 基于硬件 专有，昂贵 不可扩展 针对OLTP进行了优化 主流 10 数据库行业所面临的挑战 网络运算的发展速度已经超过了主流数据库 • 海量规模 • 高性价比 • 高效率 数据库管理系统（DBMS）的 规模/容量 11 需要采用一种新的方法 •“一切皆可商用”：商业即用型x86 服务器、存储设备、网络 •通过软件很容易将处理能力扩展到 1000s的内核/系统 Greenplum • “黑盒子” • “大铁箱” • 大磁盘 过去Google™ 曾经用来实现信息搜索功能的技术， 现在被Greenplum用于数据仓库 到千万亿字节规模 • 不用担心数据增长或 者开始的规模太小 • 在商用硬件上通过线 性、经济的方式扩展 Greenplum数据引擎体系 主机 网络互连 并行查询规划和调度 区段服务器 （处理和存储） SQL 查询和 MapReduce程序 MPP （海量并行处理） “完全不共享”体系 Greenplum体系：并行数据流 21 • 通用并行数据流引擎可以通过本地方 式执行 SQL和MapReduce

就越高，需要读取外存的次数也越多，有没有办法在分割阶段就生成大于内存 大小的顺串呢？ 归并排序的三个问题 23 替换选择算法 24 Knuth 5.4.1R替换选择算法： ● 1. 初始化阶段，读取输入元组至内存，并建立最小堆。 ● 2. 弹出堆顶元组，输出到顺串文件的缓冲区，并记录该元组的排序键为 lastkey。 ● 3. 读取新元组，如果元组排序键大于等于lastkey，插入堆顶，并调整堆，使其有 7 8 10 . . . 输 出 缓 冲 区 输 入 缓 冲 区 27 败者树算法(GP目前使用堆)： ● 1. 输入每个顺串的第一个记录作为败者树的叶子节点。建立初始化败者树。 ● 2. 两两相比较，父亲节点存储了两个节点比较的败者（节点较大的值）；胜利者 （较小者）可以参与更高层的比赛。这样树的顶端就是当次比较的冠军（最小 者）。 ● 3. 调整败者树，当我们把最小者输入到输出文件以后，需要从相应的顺串取出 ● 问题三：合并阶段，如何减少合并顺串过程中磁盘的读取的顺串数量。 归并排序的三个问题 31 ● 多路归并排序 32 ● 以两路归并排序为例，需要使用4个文件分别作为输入和输出文件来存储顺串， 两路归并排序需要文件中的顺串数呈现均匀的分布 多路归并排序 文件1 文件2 文件3 文件4 32 32 0 0 0 0 16(2) 16(2) 8(4) 8(4) 0 0 0 0

的⽀持空间、地理位置应⽤。最新⽀持greeplum6.2.1版本。 云数据仓库产品架构 云数据仓库产品架构 云数据库仓库 UDW 服务的架构图如下所⽰： UDW 采⽤⽆共享的 MPP 架构，适⽤于海量数据的存储和计算。UDW 的架构如上图所⽰，主要有 Client、Master Node 和 Compute Node 组成。基本组成部分的功能如下： 产品架构 Greenplum数据仓库 UDW Copyright 调度分发执⾏计划 汇总 Segment 的执⾏结果并将结果返回给客⼾端 3. Compute Node： Compute Node 管理节点的计算和存储资源 每个 Compute Node 由多个 Segment 组成 Segment 负责业务数据的存储、⽤⼾ SQL 的执⾏ ⾼可⽤ ⾼可⽤ 产品架构 Greenplum数据仓库 UDW Copyright © 2012-2021 UCloud 2012-2021 UCloud 优刻得 10/206 2.选择计算节点机型、计算节点数量以及付费⽅式。 其中可选的机型配置有： 机型 机型 名称 名称 配置 配置 存储密集型 ds1.large 4核 24G 2000G(SATA) 存储密集型 ds1.6xlarge 24核 144G 12000G(SATA) 计算密集型 dc1.large 2核 12G 300G(SSD) 快速上⼿ Greenplum数据仓库

..............................................................................................7 架构化查询语言性能提升 ........................................................................................... 查询优化器相比，GPORCA 大幅度地提高了查询性能。 Pivotal Greenplum 5：新一代数据平台 作为重要的新版本，Pivotal Greenplum 5 带来了多项产品改进和新增功能，在管理数据和对数据库中存储的信息应用数据 科学、分析、报告和数据洞察方法方面，这些功能对大多数客户都很有帮助。Greenplum 解决方案的架构设计目的是管理 非常复杂的查询，以及为符合 ANSI 标准的 SQL 提供强有力 Pivotal Network 分发的打包版本将具有相同的内核（只有个别微小差 别）。这是两年来致力于与 PostgreSQL 8.3.23 集成的成果，目的在于扩展和融入以 Greenplum 为中心的生态系统和社 区。为了更好地贴合 PostgreSQL 社区的模式，他们对代码库进行了重构，这样一来，便可以更轻松地从最新版本（未来 的 PostgreSQL 9.X 和 10）中纳入 PostgreSQL

品。 Greenplum 基于 MPP（大规模并行处理）架构构建，具有良好的弹性和线性扩展能力，并内置 并行存储、并行通讯、并行计算和优化技术。同时，Greenplum 还兼容 SQL 标准，具备强大、 高效、安全的 PB 级结构化、半结构化和非结构化数据存储、处理和实时分析能力，可部署于企 业裸机、容器、私有云和公有云中。值得一提的是，作为 OLAP 型的大数据平台, Greenplum 储、三星、戴尔、福特、 爱立信等，国内客户包括深交所、建设银行、民生银行、广大银行、浦发银行、航旅纵横、中国 移动、华为等。自 2015 年开源以来，更是吸引了包括阿里云、百度云、中移动、旷世、去哪儿 网、易观、腾云科技、饿了么、金风科技在内大量开源用户。 Greenplum 大数据平台的优势 ● 一次打包到处运行的平台：部署灵活，不受限于硬件环境和平台，无论裸机、私有云、公 杂 性，和其带来的数据不一致的问题。 ● 支持各种数据格式的平台：不管是结构化、半结构化（XML、JSON、KV）还是非结构化， 譬如文本数据、GIS 数据、图数据等。 ● 具有强大内核的平台：Greenplum 具有强大的内核技术，包括数据水平分布、并行查询执 行、专业优化器、线性扩展能力、多态存储、资源管理、高可用、高速数据加载等。 ● 具备强大灵活性和可扩展性的平台： 支持