Lenovo聯晟智達隸屬于全球PC領導廠商聯想集團，致力于打造科技驅動、柔性敏捷、服務體驗一流的智慧物流生態平臺，面向產業端企業提供綜合物流解決方案，成為服務于中國及全球客戶的智能供應鏈科技企業。聯晟智達大數據團隊逐步引入了多種OLAP分析引擎來更好的滿足需求。DorisDB從眾多的OLAP分析引擎中脫穎而出，它采用了全面向量化的計算技術，是性能非常強悍的新一代MPP數據庫。通過引入DorisDB，構建了全新的統一數據服務平臺，大大降低了數據鏈路開發復雜性，極大提升了BI分析效率。

　　“作者：韓文博聯想銷售物流大數據平臺負責人，專注于數倉建設、數據分析等領域研究。”

　　一、OLAP引擎在Lenovo聯晟智達的演進史

　　第一階段

　　在2018年之前，聯晟智達的數據總量還不是特別大，這個階段使用的是傳統關系型數據庫(SQL Server)，數據倉庫體系還尚未建立，很多數據需求的實現都是以SQL腳本的開發方式來滿足。

　　但隨著業務復雜度不斷提升，以及數據量的快速增長，這種模式很快遇到了瓶頸。最主要體現在查詢響應時效變得越來越慢。例如：之前運行一個任務需要10分鐘或20分鐘，現在需要一個小時或更長時間，查詢效率嚴重下降。另外數據存儲容量也存在瓶頸，無法滿足隨業務而快速增長的數據量存儲需求。

　　第二階段

　　2019年隨著數據倉庫在Hadoop/Hive體系上搭建和完善，ETL任務全部轉移至Hadoop集群，這個階段使用數十臺Presto完成OLAP分析。Presto天然和Hive共享元數據信息，且共同使用物理數據存儲，大量的對數倉表的靈活查詢使用Presto完成。前端BI層面使用Tableau直接連接Presto，實現數據分析與挖掘。

　　第三階段

　　2021年聯晟大數據團隊進行了離線數倉的整體設計和搭建，既需要做低延時的BI報表，又要滿足Adhoc復雜查詢，同時對高效明細查詢也有很高的要求。這個階段我們根據場景引入了OLAP圈炙手可熱的DorisDB產品，它既能做Presto的Adhoc多表關聯查詢及復雜嵌套子查詢，又能提供比ClickHouse更好的單表明細查詢和多維物化視圖上卷加速，滿足極速BI分析需求。

　　二、數據分析體系架構

　　1.OLAP體系現狀

　　整個數據分析體系，由數據采集、數據存儲與計算、數據查詢與分析和數據應用組成。

　　原始架構圖：

　　

 

　　數據采集

　　1)通過Sqoop讀取RDBMS導入Hive。

　　2)用Flume來同步日志文件到Hive。

　　3)通過爬蟲技術將網上數據爬取下來，存儲到RDBMS，再由Sqoop讀取RDBMS，導入到Hive。

　　數據存儲與計算

　　離線數據處理：利用Hive高可擴展的批處理能力承擔所有的離線數倉的ETL和數據模型加工的工作。

　　數據查詢與分析

　　數據共享層主要提供對外服務的底層數據存儲和查詢共享界面。離線ETL后的數據寫入RDBMS或MPP數據庫中，面向下游多種服務，為Tableau BI、多維固定報表、Adhoc即席查詢等不同場景提供OLAP查詢分析能力。應用側完美服務于BI報表平臺、即席查詢分析平臺及數據可視化平臺(Control Tower)

　　數據應用層

　　數據應用層主要為面向管理和運營人員的報表，查詢要求低時延響應，需求也是迭代層出不窮。面向數據分析師的即席查詢，更是要求OLAP引擎能支持復雜SQL處理、從海量數據中快速遴選數據的能力。

　　三、各OLAP分析工具選型比較

　　1.ClickHouse

　　優點

　　1)很強的單表查詢性能，適合基于大寬表的OLAP多維分析查詢。

　　2)包含豐富的MergeTree Family，支持預聚合。

　　3)非常適合大規模日志明細數據寫入分析。

　　缺點

　　1)不支持真正的刪除與更新。

　　2)Join方式不是很友好。

　　3)并發能力比較低。

　　4)MergeTree合并不完全。

　　2.DorisDB

　　優點

　　1)單表查詢和多表查詢性能都很強，可以同時較好支持寬表查詢場景和復雜多表查詢。

　　2)支持高并發查詢。

　　3)支持實時數據微批ETL處理。

　　4)流式和批量數據寫入都能都比較強。

　　5)兼容MySQL協議和標準SQL。

　　缺點

　　1)大規模ETL能力不足。

　　2)資源隔離還不完善。

　　四、DorisDB在SEC數據中心的應用實踐

　　渠道倉配管理(SEC)的核心數據來自兩大塊：一個是消費業務;第二個是SMB中小企業務(Think、揚天)。基于這些數據，根據不同的業務場景需求，匯總出相關業務統計指標，對外提供查詢分析服務。

　　1.原有解決方案

　　在引入DorisDB之前，用到大量Hive任務進行業務邏輯清洗加工，清洗加工后的數據部分保留在Hive，部分數據寫入MySQL/SQL Server，以達到數據的落地。前端BI通過Presto計算引擎連接Hive、MysSQL、SQL Server等，實現報表分析及數據可視化。

　　2.技術痛點

　　原有架構主要有以下兩個問題：

　　1)數據邏輯沒有很好做歸攏合并，維護工作量大，新需求無法快速響應。

　　2)Presto的在SQL較多的Tableau復雜報表上響應較慢，不能滿足業務即時看數需求。

　　因此我們希望對原有體系進行優化，核心思路是利用一個OLAP引擎進行這一層的統一，對OLAP引擎的要求是比較高的：

　　1)能支撐大吞吐量的數據寫入要求。

　　2)可以支持多維度組合的靈活查詢，響應時效在100ms以下。

　　3)比較好的支持多表關聯。

　　4)單表查詢數據量在10億以上，響應時效在100ms以下。

　　經過大量調研，DorisDB比較契合數據中心的整體要求。DorisDB本身高效的查詢能力，可以為數據中心數據報告提供一體化服務。新架構具備以下優點：

　　1)結構清晰，RDBMS專注于數據的清洗，業務邏輯計算從Hive遷到DorisDB內實現，DorisDB就是數據業務邏輯的終點。

　　2)可以維護統一的數據口徑，一份數據輸入，多個APP接口輸出。

　　3)MPP分布式架構，得以更好的支持分布式聚合和關聯查詢。

　　4)和Tableau有較好的兼容性，可以滿足核心BI分析需求。

　　3.基于DorisDB的解決方案

　　升級后架構圖：

　　

 

　　數據表設計

　　1)數據模型設計

　　DorisDB本身提供三種數據模型：明細模型/聚合模型/更新模型。對SEC業務來說，目前以明細模型為主，后續如果有其他場景，再考慮應用其他模型。

　　2)數據分區/分桶

　　DorisDB提供的數據分區和分桶功能，可以很好的提升歷史庫存及周轉場景下明細查詢的性能。例如，歷史庫存查詢常見的一種查詢場景，是查詢過去某一時間段內的庫存周轉情況，我們可以在DorisDB中根據出庫時間進行分區，過濾掉不必要的分區數據，減少整個查詢的數據量進行快速定位，盡量減少了查詢語句所覆蓋的數據范圍，分區、分桶、前綴索引等能力，可以大大提高點查并發能力。這些特性對業務迎接增長，面對未來可能出現的高并發場景也具有非常大的意義。查詢某一個物料條碼(SN)的歷史軌跡數據，能夠快速的檢索出該條碼的所有歷史出入庫軌跡信息，幫助我們高效的完成供應鏈全生命周期回溯。

　　物化視圖

　　我們利用DorisDB物化視圖能夠實時、按需構建，靈活增加刪除以及透明化使用的特性，建立了基于庫存物料SN粒度、基于產品類型特征粒度、基于庫房粒度、基于分銷商粒度的物化視圖。基于這些物化視圖，可以極大加速查詢。

　　數據導入

　　數據導入DorisDB這里用到了兩種方案：

　　1)在DorisDB提供的Broker Load基礎上將離線數倉Hive的表導入到DorisDB中。

　　2)通過DataX工具，將SQL Server、MySQL上的數據導入到DorisDB。

　　4.DorisDB使用效果

　　靈活建模提升開發效率

　　結合使用寬表模型和星型模型，寬表和物化視圖可以保證報表性能和并發能力，而星型模型可以讓AP如TP里那樣建模，直接進行關聯查詢，不必所有場景都依賴寬表準備，在數據一致性和開發效率上得到很好提升。另外，有不少表是在MySQL里的，我們通過DorisDB外表的方式暴露查詢，省去了數據導入的過程，大大降低了業務方的開發和遷移周期。DorisDB的分布式Join能力非常強，結合View的能力構建統一的視圖層，面下不同BI報表進行查詢，提升了指標口徑的一致性，降低了重復開發。

　　BI體驗極好

　　前期部分BI可視化是基于SQL Server、MySQL構建的。部分看板不斷優化和豐富需求后，加上多維度靈活條件篩選，每次加載很慢，有些Tableau報表很長時間才能加載出來，業務無法接受。引入DorisDB之后，我們用DataX將SQL Server數據導入DorisDB，這里使用了DorisDB-Writer插件，底層封裝的Stream-Load接口，向量化導入效率非常高。MySQL可以通過外表insert into select流式導入，也可以直接外表查詢，非常便捷。Tableau圖表秒出，體驗有了質的飛躍。

　　運維成本較低

　　數據中心是非常核心的一個線上服務，因此對高可用及靈活擴容能力有非常高的要求。DorisDB支持數據多副本，FE、BE僅僅2種角色組成的簡潔架構，在單個節點故障的時候可以保證整個集群的高可用。另外，DorisDB在大數據規模下可以進行在線彈性擴展，在擴容時無Down Time，不會影響到在線業務，這個能力也是我們非常需要的。

　　總結

　　Lenovo聯晟智達從今年(2021年)4月份開始調研DorisDB，POC測試階段用了1/4的資源，就完美替代了數十個節點的Presto集群，當前DorisDB已經上線穩定運行。引入DorisDB后，實現了數據服務統一化，大大簡化了離線數據處理鏈路，同時也能保障查詢時延要求，之后將用來提升更多業務場景的數據服務和查詢能力。最后，感謝鼎石科技的大力支持，也期望DorisDB作為性能強悍的新一代MPP數據庫引領者越來越好!