这篇文章主要介绍Flink 1.11中流批一体Hive数仓的示例分析,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!
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首先恭喜 Table/SQL 的 blink planner 成为默认 Planner,撒花、撒花。Flink 1.11 中流计算结合 Hive 批处理数仓,给离线数仓带来 Flink 流处理实时且 Exactly-once 的能力。另外,Flink 1.11 完善了 Flink 自身的 Filesystem connector,大大提高了 Flink 的易用性。
传统的离线数仓是由 Hive 加上 HDFS 的方案,Hive 数仓有着成熟和稳定的大数据分析能力,结合调度和上下游工具,构建一个完整的数据处理分析平台,流程如下:
这个流程下的问题是:
针对离线数仓的特点,随着实时计算的流行,越来越多的公司引入实时数仓,实时数仓基于 Kafka + Flink streaming,定义全流程的流计算作业,有着秒级甚至毫秒的实时性。
但是,实时数仓的一个问题是历史数据只有 3-15 天,无法在其上做 Ad-hoc 的查询。如果搭建 Lambda 的离线+实时的架构,维护成本、计算存储成本、一致性保证、重复的开发会带来很大的负担。
Flink 1.11 为解决离线数仓的问题,给 Hive 数仓带来了实时化的能力,加强各环节的实时性的同时,又不会给架构造成太大的负担。
实时数据导入 Hive 数仓,你是怎么做的?Flume、Spark Streaming 还是 Flink Datastream?千呼万唤,Table / SQL 层的 streaming file sink 来啦,Flink 1.11 支持 Filesystem connector[1] 和 Hive connector 的 streaming sink[2]。(注:图中 StreamingFileSink 的 Bucket 概念就是 Table/SQL 中的 Partition)Table/SQL 层的 streaming sink 不仅:- 带来 Flink streaming 的实时/准实时的能力
- 支持 Filesystem connector 的全部 formats(csv,json,avro,parquet,orc)
- 支持 Hive table 的所有 formats
- 继承 Datastream StreamingFileSink 的所有特性:Exactly-once、支持HDFS, S3。
而且引入了新的机制:Partition commit。一个合理的数仓的数据导入,它不止包含数据文件的写入,也包含了 Partition 的可见性提交。当某个 Partition 完成写入时,需要通知 Hive metastore 或者在文件夹内添加 SUCCESS 文件。Flink 1.11 的 Partition commit 机制可以让你:- Trigger:控制Partition提交的时机,可以根据Watermark加上从Partition中提取的时间来判断,也可以通过Processing time来判断。你可以控制:是想先尽快看到没写完的Partition;还是保证写完Partition之后,再让下游看到它。
- Policy:提交策略,内置支持SUCCESS文件和Metastore的提交,你也可以扩展提交的实现,比如在提交阶段触发Hive的analysis来生成统计信息,或者进行小文件的合并等等。
-- 结合Hive dialect使用Hive DDL语法SET table.sql-dialect=hive;CREATE TABLE hive_table ( user_id STRING, order_amount DOUBLE) PARTITIONED BY ( dt STRING, hour STRING) STORED AS PARQUET TBLPROPERTIES ( -- 使用partition中抽取时间,加上watermark决定partiton commit的时机 'sink.partition-commit.trigger'='partition-time', -- 配置hour级别的partition时间抽取策略,这个例子中dt字段是yyyy-MM-dd格式的天,hour是0-23的小时,timestamp-pattern定义了如何从这两个partition字段推出完整的timestamp 'partition.time-extractor.timestamp-pattern'=’$dt $hour:00:00’, -- 配置dalay为小时级,当 watermark > partition时间 + 1小时,会commit这个partition 'sink.partition-commit.delay'='1 h', -- partitiion commit的策略是:先更新metastore(addPartition),再写SUCCESS文件 'sink.partition-commit.policy.kind’='metastore,success-file') SET table.sql-dialect=default;CREATE TABLE kafka_table ( user_id STRING, order_amount DOUBLE, log_ts TIMESTAMP(3), WATERMARK FOR log_ts AS log_ts - INTERVAL '5' SECOND) -- 可以结合Table Hints动态指定table properties [3]INSERT INTO TABLE hive_table SELECT user_id, order_amount, DATE_FORMAT(log_ts, 'yyyy-MM-dd'), DATE_FORMAT(log_ts, 'HH') FROM kafka_table;
Hive 数仓中存在大量的 ETL 任务,这些任务往往是通过调度工具来周期性的运行,这样做主要有两个问题:
针对这些离线的 ETL 作业,Flink 1.11 为此开发了实时化的 Hive 流读,支持:- Partition 表,监控 Partition 的生成,增量读取新的 Partition。
- 非 Partition 表,监控文件夹内新文件的生成,增量读取新的文件。
你甚至可以使用10分钟级别的分区策略,使用 Flink 的 Hive streaming source 和Hive streaming sink 可以大大提高 Hive 数仓的实时性到准实时分钟级 [4][5],在实时化的同时,也支持针对 Table 全量的 Ad-hoc 查询,提高灵活性。SELECT * FROM hive_table/*+ OPTIONS('streaming-source.enable'=’true’,'streaming-source.consume-start-offset'='2020-05-20') */;
在 Flink 与 Hive 集成的功能发布以后,我们收到最多的用户反馈之一就是希望能够将 Flink 的实时数据与离线的 Hive 表进行关联。因此,在 Flink 1.11 中,我们支持将实时表与 Hive 表进行 temporal join[6]。沿用 Flink 官方文档中的例子,假定 Orders 是实时表,而 LatestRates 是一张 Hive 表,用户可以通过以下语句进行temporal join:SELECT o.amout, o.currency, r.rate, o.amount * r.rateFROM Orders AS o JOIN LatestRates FOR SYSTEM_TIME AS OF o.proctime AS r ON r.currency = o.currency
与 Hive 表进行 temporal join 目前只支持 processing time,我们会把 Hive 表的数据缓存到内存中,并按照固定的时间间隔去更新缓存的数据。用户可以通过参数“lookup.join.cache.ttl” 来控制缓存更新的间隔,默认间隔为一个小时。“lookup.join.cache.ttl” 需要配置到 Hive 表的 property 当中,因此每张表可以有不同的配置。另外,由于需要将整张 Hive 表加载到内存中,因此目前只适用于 Hive 表较小的场景。Flink on Hive 用户并不能很好的使用 DDL,主要是因为:- Flink 1.10 中进一步完善了 DDL,但由于 Flink 与 Hive 在元数据语义上的差异,通过 Flink DDL 来操作 Hive 元数据的可用性比较差,仅能覆盖很少的应用场景。
- 使用 Flink 对接 Hive 的用户经常需要切换到 Hive CLI 来执行 DDL。
针对上述两个问题,我们提出了 FLIP-123 [7],通过 Hive Dialect 为用户提供 Hive语法兼容。该功能的最终目标,是为用户提供近似 Hive CLI/Beeline 的使用体验,让用户无需在 Flink 和 Hive 的 CLI 之间进行切换,甚至可以直接迁移部分 Hive 脚本到 Flink 中执行。 在 Flink 1.11中,Hive Dialect 可以支持大部分常用的 DDL,比如 CREATE/ALTER TABLE、CHANGE/REPLACE COLUMN、ADD/DROP PARTITION 等等。为此,我们为 Hive Dialect 实现了一个独立的 parser,Flink 会根据用户指定的 Dialect 决定使用哪个 parser 来解析 SQL 语句。用户可以通过配置项“ table.sql-dialect ” 来指定使用的 SQL Dialect。它的默认值为 “default”,即 Flink 原生的 Dialect,而将其设置为 “hive” 时就开启了 Hive Dialect。对于 SQL 用户,可以在 yaml 文件中设置“table.sql-dialect” 来指定 session 的初始 Dialect,也可以通过 set 命令来动态调整需要使用的 Dialect,而无需重启 session。Hive Dialect 目前所支持的具体功能可以参考 FLIP-123 或 Flink 的官方文档。另外,该功能的一些设计原则和使用注意事项如下: - Hive Dialect 只能用于操作 Hive 表,而不是 Flink 原生的表(如 Kafka、ES 的表),这也意味着 Hive Dialect 需要配合 HiveCatalog 使用。
- 使用 Hive Dialect 时,原有的 Flink 的一些语法可能会无法使用(例如 Flink 定义的类型别名),在需要使用 Flink 语法时可以动态切换到默认的 Dialect。
- Hive Dialect 的 DDL 语法定义基于 Hive 的官方文档,而不同 Hive 版本之间语法可能会有轻微的差异,需要用户进行一定的调整。
- Hive Dialect 的语法实现基于 Calcite,而 Calcite 与 Hive 有不同的保留关键字。因此,某些在 Hive 中可以直接作为标识符的关键字(如 “default” ),在Hive Dialect 中可能需要用“`”进行转义。
Flink 1.10中,Flink 已经支持了 ORC (Hive 2+) 的向量化读取支持,但是这很局限,为此,Flink 1.11 增加了更多的向量化支持:- Parquet for Hive 1,2,3 [9]
也就是说已经补全了所有版本的 Parquet 和 ORC 向量化支持,默认是开启的,提供开关。Flink 1.10 中,Flink 文档中列出了所需的 Hive 相关依赖,推荐用户自行下载。但是这仍然稍显麻烦,所以在1.11 中,Flink 提供了内置的依赖支持[10]:- flink-sql-connector-hive-1.2.2_2.11-1.11.jar:Hive 1 的依赖版本。
- flink-sql-connector-hive-2.2.0_2.11-1.11.jar:Hive 2.0 - 2.2 的依赖版本。
- flink-sql-connector-hive-2.3.6_2.11-1.11.jar:Hive 2.3 的依赖版本。
- flink-sql-connector-hive-3.1.2_2.11-1.11.jar:Hive 3 的依赖版本。
现在,你只需要单独下一个包,再搞定 HADOOP_CLASSPATH,即可运行 Flink on Hive。除了 Hive 相关的 features,Flink 1.11 也完成了大量其它关于流批一体的增强。Flink Filesystem connector
Flink table 在长久以来只支持一个 csv 的 file system table,而且它还不支持Partition,行为上在某些方面也有些不符合大数据计算的直觉。在 Flink 1.11,重构了整个 Filesystem connector 的实现[1]:- 结合 Partition,现在,Filesystem connector 支持 SQL 中 Partition 的所有语义,支持 Partition 的 DDL,支持 Partition Pruning,支持静态/动态 Partition 的插入,支持 overwrite 的插入。
- 支持 Streaming sink,也支持上述 Hive 支持的 Partition commit,支持写Success 文件。
CREATE TABLE fs_table (
user_id STRING,
order_amount DOUBLE,
dt STRING,
hour STRING
) PARTITIONED BY (dt, hour) WITH (
’connector’=’filesystem’,
’path’=’...’,
’format’=’parquet’,
'partition.time-extractor.timestamp-pattern'=’$dt $hour:00:00’,
'sink.partition-commit.delay'='1 h',
‘sink.partition-commit.policy.kind’='success-file')
)
-- stream environment or batch environment
INSERT INTO TABLE fs_table SELECT user_id, order_amount, DATE_FORMAT(log_ts, 'yyyy-MM-dd'), DATE_FORMAT(log_ts, 'HH') FROM kafka_table;
-- 通过 Partition 查询
SELECT * FROM fs_table WHERE dt=’2020-05-20’ and hour=’12’;
Yarn perJob 或者 session 模式在 1.11 之前是无限扩张的,没有办法限制它的资源使用,只能用 Yarn queue 等方式来限制。但是传统的批作业其实都是大并发,运行在局限的资源上,一部分一部分阶段性的运行,为此,Flink 1.11 引入 Max Slot 的配置[11],限制 Yarn application 的资源使用。slotmanager.number-of-slots.max
定义 Flink 集群分配的最大 Slot 数。此配置选项用于限制批处理工作负载的资源消耗。不建议为流作业配置此选项,如果没有足够的 Slot,则流作业可能会失败。以上是“Flink 1.11中流批一体Hive数仓的示例分析”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!希望分享的内容对大家有帮助,更多相关知识,欢迎关注创新互联行业资讯频道!
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