2018年第19周-Presto概念（搭建过程）

Presto简介

不是什么

虽然Presto可以解析SQL，但它不是一个标准的数据库。不是MySQL、PostgreSQL或者Oracle的代替品，也不能用来处理在线事务（OLTP）

是什么

Presto通过使用分布式查询，可以快速高效的完成海量数据的查询。作为Hive和Pig的替代者，Presto不仅能访问HDFS，也能访问不同的数据源，包括：RDBMS和其他数据源（如Cassandra）。

架构

图中各个组件的概念及作用会在下文讲述。

Presto中SQL运行过程：MapReduce vs Presto

使用内存计算，减少与硬盘交互。

优点

1.Presto与hive对比，都能够处理PB级别的海量数据分析，但Presto是基于内存运算，减少没必要的硬盘IO，所以更快。
2.能够连接多个数据源，跨数据源连表查，如从hive查询大量网站访问记录，然后从mysql中匹配出设备信息。
3.部署也比hive简单，因为hive是基于HDFS的，需要先部署HDFS。

缺点

1.虽然能够处理PB级别的海量数据分析，但不是代表Presto把PB级别都放在内存中计算的。而是根据场景，如count，avg等聚合运算，是边读数据边计算，再清内存，再读数据再计算，这种耗的内存并不高。但是连表查，就可能产生大量的临时数据，因此速度会变慢，反而hive此时会更擅长。
2.为了达到实时查询，可能会想到用它直连MySql来操作查询，这效率并不会提升，瓶颈依然在MySql，此时还引入网络瓶颈，所以会比原本直接操作数据库要慢。

Presto概念

服务器类型（Server Types）

Presto有两类服务器：coordinator和worker。

Coordinator

Coordinator服务器是用来解析语句，执行计划分析和管理Presto的worker结点。Presto安装必须有一个Coordinator和多个worker。如果用于开发环境和测试，则一个Presto实例可以同时担任这两个角色。

Coordinator跟踪每个work的活动情况并协调查询语句的执行。 Coordinator为每个查询建立模型，模型包含多个stage，每个stage再转为task分发到不同的worker上执行。

Coordinator与Worker、client通信是通过REST API。

Worker

Worker是负责执行任务和处理数据。Worker从connector获取数据。Worker之间会交换中间数据。Coordinator是负责从Worker获取结果并返回最终结果给client。

当Worker启动时，会广播自己去发现 Coordinator，并告知 Coordinator它是可用，随时可以接受task。

Worker与Coordinator、Worker通信是通过REST API。

数据源

贯穿全文，你会看到一些术语：connector、catelog、schema和table。这些是Presto特定的数据源

Connector

Connector是适配器，用于Presto和数据源（如Hive、RDBMS）的连接。你可以认为类似JDBC那样，但却是Presto的SPI的实现，使用标准的API来与不同的数据源交互。
Presto有几个内建Connector：JMX的Connector、System Connector（用于访问内建的System table）、Hive的Connector、TPCH（用于TPC-H基准数据）。还有很多第三方的Connector，所以Presto可以访问不同数据源的数据。
每个catalog都有一个特定的Connector。如果你使用catelog配置文件，你会发现每个文件都必须包含connector.name属性，用于指定catelog管理器（创建特定的Connector使用）。一个或多个catelog用同样的connector是访问同样的数据库。例如，你有两个Hive集群。你可以在一个Presto集群上配置两个catelog，两个catelog都是用Hive Connector，从而达到可以查询两个Hive集群。

Catelog

一个Catelog包含Schema和Connector。例如，你配置JMX的catelog，通过JXM Connector访问JXM信息。当你执行一条SQL语句时，可以同时运行在多个catelog。

Presto处理table时，是通过表的完全限定（fully-qualified）名来找到catelog。例如，一个表的权限定名是hive.test_data.test，则test是表名，test_data是schema，hive是catelog。
Catelog的定义文件是在Presto的配置目录中。

Schema

Schema是用于组织table。把catelog好schema结合在一起来包含一组的表。当通过Presto访问hive或Mysq时，一个schema会同时转为hive和mysql的同等概念。

Table

Table跟关系型的表定义一样，但数据和表的映射是交给Connector。

执行查询的模型（Query Execution Model）

语句（Statement）

Presto执行ANSI兼容的SQL语句。当Presto提起语句时，指的就是ANSI标准的SQL语句，包含着列名、表达式和谓词。
之所以要把语句和查询分开说，是因为Presto里，语句知识简单的文本SQL语句。而当语句执行时，Presto则会创建查询和分布式查询计划并在Worker上运行。

查询（Query）

当Presto解析一个语句时，它将其转换为一个查询，并创建一个分布式查询计划（多个互信连接的stage，运行在Worker上）。如果想获取Presto的查询情况，则获取每个组件（正在执行这语句的结点）的快照。
查询和语句的区别是，语句是存SQL文本，而查询是配置和实例化的组件。一个查询包含：stage、task、split、connector、其他组件和数据源。

Stage

当Presto执行查询时，会将执行拆分为有层次结构的stage。例如，从hive中的10亿行数据中聚合数据，此时会创建一个用于聚合的根stage，用于聚合其他stage的数据。
层次结构的stage类似一棵树。每个查询都由一个根stage，用于聚合其他stage的数据。stage是Coordinator的分布式查询计划（distributed query plan）的模型，stage不是在worker上运行。

Task

由于stage不是在worker上运行。stage又会被分为多个task，在不同的work上执行。
Task是Presto结构里是“work horse”。一个分布式查询计划会被拆分为多个stage，并再转为task，然后task就运行或处理split。Task有输入和输出，一个stage可以分为多个并行执行的task，一个task可以分为多个并行执行的driver。

Split

Task运行在split上。split是一个大数据集合中的一块。分布式查询计划最底层的stage是通过split从connector上获取数据，分布式查询计划中间层或顶层则是从它们下层的stage获取数据。

Presto调度查询，coordinator跟踪每个机器运行什么任务，那些split正在被处理。

Driver

Task包含一个或多个并行的driver。Driver在数据上处理，并生成输出，然后由Task聚合，最后传送给stage的其他task。一个driver是Operator的序列。driver是Presto最最低层的并行机制。一个driver有一个输出和一个输入。

Operator

Operator消费，传送和生产数据。如一个Operator从connector中扫表获取数据，然后生产数据给其他Operator消费。一个过滤Operator消费数据，并应用谓词，最后生产出子集数据。

Exchange

Exchange在Presto结点的不同stage之间传送数据。Task生产和消费数据是通过Exchange客户端。

参考：https://prestodb.io/docs/curr...

Presto的部署

安装Presto

1.下载

wget https://repo1.maven.org/maven2/com/facebook/presto/presto-server/0.200/presto-server-0.200.tar.gz

2.解压

tar -zxvf presto-server-0.200.tar.gz -C /usr/local/

/usr/local/presto-server-0.200则为安装目录，另外Presto还需要数据目录，数据目录最好不要在安装目录里面，方便后面Presto的版本升级。

配置Presto

在安装目录里创建etc目录。这目录会有以下配置：

• 结点属性（Node Properties）：每个结点的环境配置
• JVM配置（JVM Config）：Java虚拟机的命令行选项
• 配置属性（Config Properties）：Persto server的配置
• Catelog属性（Catalog Properties）：配置Connector（数据源）

结点属性（Node Properties）

结点属性文件etc/node.properties，包含每个结点的配置。一个结点是一个Presto实例。这文件一般是在Presto第一次安装时创建的。以下是最小配置：

node.environment=production
node.id=ffffffff-ffff-ffff-ffff-ffffffffffff
node.data-dir=/var/presto/data

node.environment: 环境名字，Presto集群中的结点的环境名字都必须是一样的。
node.id: 唯一标识，每个结点的标识都必须是为一的。就算重启或升级Presto都必须还保持原来的标识。
node.data-dir: 数据目录，Presto用它来保存log和其他数据。

JVM配置（JVM Config）

JVM配置文件etc/jvm.config，包含启动Java虚拟机时的命令行选项。格式是每一行是一个命令行选项。此文件数据是由shell解析，所以选项中包含空格或特殊字符会被忽略。

以下是参考配置：

-server
-Xmx16G
-XX:+UseG1GC
-XX:G1HeapRegionSize=32M
-XX:+UseGCOverheadLimit
-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:+ExitOnOutOfMemoryError

因为OutOfMemoryError会导致JVM存在不一致状态，所以用heap dump来debug，来找出进程为什么崩溃的原因。

配置属性（Config Properties）

配置属性文件etc/config.properties，包含Presto server的配置。Presto server可以同时为coordinator和worker，但一个大集群里最好就是只指定一台机器为coordinator。
以下是coordinator的最小配置：

coordinator=true
node-scheduler.include-coordinator=false
http-server.http.port=8080
query.max-memory=50GB
query.max-memory-per-node=1GB
discovery-server.enabled=true
discovery.uri=http://example.net:8080

以下是worker的最小配置：

coordinator=false
http-server.http.port=8080
query.max-memory=50GB
query.max-memory-per-node=1GB
discovery.uri=http://example.net:8080

如果适用于测试目的，需要将一台机器同时配置为coordinator和worker，则使用以下配置：

coordinator=true
node-scheduler.include-coordinator=true
http-server.http.port=8080
query.max-memory=5GB
query.max-memory-per-node=1GB
discovery-server.enabled=true
discovery.uri=http://example.net:8080

coordinator： 是否运行该实例为coordinator（接受client的查询和管理查询执行）。
node-scheduler.include-coordinator:coordinator是否也作为work。对于大型集群来说，在coordinator里做worker的工作会影响查询性能。
http-server.http.port:指定HTTP端口。Presto使用HTTP来与外部和内部进行交流。
query.max-memory: 查询能用到的最大总内存
query.max-memory-per-node: 查询能用到的最大单结点内存
discovery-server.enabled: Presto使用Discovery服务去找到集群中的所有结点。每个Presto实例在启动时都会在Discovery服务里注册。这样可以简化部署，不需要额外的服务，Presto的coordinator内置一个Discovery服务。也是使用HTTP端口。
discovery.uri: Discovery服务的URI。将example.net:8080替换为coordinator的host和端口。这个URI不能以斜杠结尾，这个错误需特别注意，不然会报404错误。

另外还有以下属性：
jmx.rmiregistry.port: 指定JMX RMI的注册。JMX client可以连接此端口
jmx.rmiserver.port: 指定JXM RMI的服务器。可通过JMX监听。

详情请查看Resource Groups

Catelog属性（Catalog Properties）

Presto通过connector访问数据。而connector是挂载（mount）在catelog中。connector支持catelog里所有的schema和table。举个例子，Hive connector映射每个Hive数据库到schema，因此Hive connector挂载在hive catelog（所以可以把catelog理解为目录，挂载），而且Hive包含table clicks在数据库web，所以这个table在Presto是hive.web.clicks。
Catalog的注册是通过etc/catalog目录下的catalog属性文件。例如，创建etc/catalog/jmx.properties，将jmxconnector挂载在jmx catelog：

connector.name=jmx

查看Connectors查看更多信息。

运行Presto

启动命令：

bin/launcher start

日志在val/log目录下：
launcher.log: 记录服务初始化情况和一些JVM的诊断。
server.log: Presto的主要日志文件。会自动被压缩。
http-request.log: 记录HTTP请求。会自动被压缩。

运行Presto命令行界面

1.下载 presto-cli-0.200-executable.jar,
2.修改名字 presto-cli-0.200-executable.jar为 presto
3.修改执行权限chmod +x
4.运行

./presto --server localhost:8080 --catalog hive --schema default