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복제 + 스케일링

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이 예시에서는 복제와 확장을 모두 지원하는 간단한 ClickHouse 클러스터를 설정하는 방법을 알아봅니다. 이 클러스터는 2개의 세그먼트와 2개의 레플리카로 구성되며, 조정을 관리하고 클러스터에서 quorum을 유지하기 위한 3노드 ClickHouse Keeper 클러스터를 포함합니다.

설정할 클러스터의 아키텍처는 아래와 같습니다.

2개 세그먼트와 1개 레플리카의 아키텍처 다이어그램

사전 요구 사항

  • 이전에 로컬 ClickHouse 서버를 설정해 본 적이 있습니다
  • 설정 파일 등 ClickHouse의 기본 구성 개념을 이해하고 있습니다
  • 시스템에 Docker가 설치되어 있습니다

디렉터리 구조 및 테스트 환경 설정

이 튜토리얼에서는 Docker compose를 사용해 ClickHouse 클러스터를 설정합니다. 이 구성은 별도의 로컬 머신, 가상 머신 또는 클라우드 인스턴스에서도 작동하도록 수정할 수 있습니다.

이 예시의 디렉터리 구조를 설정하려면 다음 명령을 실행하십시오.

mkdir cluster_2S_2R
cd cluster_2S_2R

# Create clickhouse-keeper directories
for i in {01..03}; do
  mkdir -p fs/volumes/clickhouse-keeper-${i}/etc/clickhouse-keeper
done

# Create clickhouse-server directories
for i in {01..04}; do
  mkdir -p fs/volumes/clickhouse-${i}/etc/clickhouse-server
done

다음 docker-compose.yml 파일을 clickhouse-cluster 디렉터리에 추가하세요:

docker-compose.ymlyaml
version: '3.8'
services:
  clickhouse-01:
    image: "clickhouse/clickhouse-server:latest"
    user: "101:101"
    container_name: clickhouse-01
    hostname: clickhouse-01
    volumes:
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-01/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml:/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-01/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml:/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml
    ports:
      - "127.0.0.1:8123:8123"
      - "127.0.0.1:9000:9000"
    depends_on:
      - clickhouse-keeper-01
      - clickhouse-keeper-02
      - clickhouse-keeper-03
  clickhouse-02:
    image: "clickhouse/clickhouse-server:latest"
    user: "101:101"
    container_name: clickhouse-02
    hostname: clickhouse-02
    volumes:
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-02/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml:/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-02/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml:/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml
    ports:
      - "127.0.0.1:8124:8123"
      - "127.0.0.1:9001:9000"
    depends_on:
      - clickhouse-keeper-01
      - clickhouse-keeper-02
      - clickhouse-keeper-03
  clickhouse-03:
    image: "clickhouse/clickhouse-server:latest"
    user: "101:101"
    container_name: clickhouse-03
    hostname: clickhouse-03
    volumes:
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-03/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml:/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-03/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml:/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml
    ports:
      - "127.0.0.1:8125:8123"
      - "127.0.0.1:9002:9000"
    depends_on:
      - clickhouse-keeper-01
      - clickhouse-keeper-02
      - clickhouse-keeper-03
  clickhouse-04:
    image: "clickhouse/clickhouse-server:latest"
    user: "101:101"
    container_name: clickhouse-04
    hostname: clickhouse-04
    volumes:
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-04/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml:/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-04/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml:/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml
    ports:
      - "127.0.0.1:8126:8123"
      - "127.0.0.1:9003:9000"
    depends_on:
      - clickhouse-keeper-01
      - clickhouse-keeper-02
      - clickhouse-keeper-03
  clickhouse-keeper-01:
    image: "clickhouse/clickhouse-keeper:latest-alpine"
    user: "101:101"
    container_name: clickhouse-keeper-01
    hostname: clickhouse-keeper-01
    volumes:
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-keeper-01/etc/clickhouse-keeper/keeper_config.xml:/etc/clickhouse-keeper/keeper_config.xml
    ports:
      - "127.0.0.1:9181:9181"
  clickhouse-keeper-02:
    image: "clickhouse/clickhouse-keeper:latest-alpine"
    user: "101:101"
    container_name: clickhouse-keeper-02
    hostname: clickhouse-keeper-02
    volumes:
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-keeper-02/etc/clickhouse-keeper/keeper_config.xml:/etc/clickhouse-keeper/keeper_config.xml
    ports:
      - "127.0.0.1:9182:9181"
  clickhouse-keeper-03:
    image: "clickhouse/clickhouse-keeper:latest-alpine"
    user: "101:101"
    container_name: clickhouse-keeper-03
    hostname: clickhouse-keeper-03
    volumes:
      - ${PWD}/fs/volumes/clickhouse-keeper-03/etc/clickhouse-keeper/keeper_config.xml:/etc/clickhouse-keeper/keeper_config.xml
    ports:
      - "127.0.0.1:9183:9181"

다음 하위 디렉터리와 파일을 생성하십시오:

for i in {01..04}; do
  mkdir -p fs/volumes/clickhouse-${i}/etc/clickhouse-server/config.d
  mkdir -p fs/volumes/clickhouse-${i}/etc/clickhouse-server/users.d
  touch fs/volumes/clickhouse-${i}/etc/clickhouse-server/config.d/config.xml
  touch fs/volumes/clickhouse-${i}/etc/clickhouse-server/users.d/users.xml
done
  • config.d 디렉터리에는 ClickHouse 서버 설정 파일 config.xml이 있으며, 여기에서 각 ClickHouse 노드의 사용자 지정 구성을 정의합니다. 이 구성은 모든 ClickHouse 설치에 함께 제공되는 기본 config.xml ClickHouse 설정 파일과 결합됩니다.
  • users.d 디렉터리에는 사용자 설정 파일 users.xml이 있으며, 여기에서 사용자별 사용자 지정 구성을 정의합니다. 이 구성은 모든 ClickHouse 설치에 함께 제공되는 기본 ClickHouse users.xml 설정 파일과 결합됩니다.

ClickHouse 노드 구성

서버 설정

이제 fs/volumes/clickhouse-{}/etc/clickhouse-server/config.d에 위치한 각 빈 설정 파일 config.xml을 수정하십시오. 아래에 강조 표시된 줄은 각 노드에 맞게 수정해야 합니다:

<clickhouse replace="true">
    <logger>
        <level>debug</level>
        <log>/var/log/clickhouse-server/clickhouse-server.log</log>
        <errorlog>/var/log/clickhouse-server/clickhouse-server.err.log</errorlog>
        <size>1000M</size>
        <count>3</count>
    </logger>
    <display_name>cluster_2S_2R node 1</display_name>
    <listen_host>0.0.0.0</listen_host>
    <http_port>8123</http_port>
    <tcp_port>9000</tcp_port>
    <user_directories>
        <users_xml>
            <path>users.xml</path>
        </users_xml>
        <local_directory>
            <path>/var/lib/clickhouse/access/</path>
        </local_directory>
    </user_directories>
    <distributed_ddl>
        <path>/clickhouse/task_queue/ddl</path>
    </distributed_ddl>
    <remote_servers>
        <cluster_2S_2R>
            <shard>
                <internal_replication>true</internal_replication>
                <replica>
                    <host>clickhouse-01</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
                <replica>
                    <host>clickhouse-03</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
            </shard>
            <shard>
                <internal_replication>true</internal_replication>
                <replica>
                    <host>clickhouse-02</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
                <replica>
                    <host>clickhouse-04</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
            </shard>
        </cluster_2S_2R>
    </remote_servers>
    <zookeeper>
        <node>
            <host>clickhouse-keeper-01</host>
            <port>9181</port>
        </node>
        <node>
            <host>clickhouse-keeper-02</host>
            <port>9181</port>
        </node>
        <node>
            <host>clickhouse-keeper-03</host>
            <port>9181</port>
        </node>
    </zookeeper>
    <macros>
        <shard>01</shard>
        <replica>01</replica>
    </macros>
</clickhouse>
디렉터리 파일
fs/volumes/clickhouse-01/etc/clickhouse-server/config.d config.xml
fs/volumes/clickhouse-02/etc/clickhouse-server/config.d config.xml
fs/volumes/clickhouse-03/etc/clickhouse-server/config.d config.xml
fs/volumes/clickhouse-04/etc/clickhouse-server/config.d config.xml

위 설정 파일의 각 섹션에 대해서는 아래에서 더 자세히 설명합니다.

네트워킹 및 로깅

listen host 설정을 활성화하면 네트워크 인터페이스에 대한 외부 통신이 허용됩니다. 이렇게 하면 다른 호스트에서 ClickHouse 서버 호스트에 접근할 수 있습니다:

<listen_host>0.0.0.0</listen_host>

HTTP API 포트는 8123으로 설정됩니다:

<http_port>8123</http_port>

clickhouse-client 및 기타 네이티브 ClickHouse 도구와 clickhouse-server 및 기타 clickhouse-servers 간에 ClickHouse 네이티브 프로토콜로 통신하는 데 사용하는 TCP 포트는 9000으로 설정됩니다:

<tcp_port>9000</tcp_port>

로깅 구성은 <logger> 블록에서 정의합니다. 다음 예시 구성은 1000M마다 최대 3회 롤오버되는 디버그 로그를 설정합니다:

<logger>
   <level>debug</level>
   <log>/var/log/clickhouse-server/clickhouse-server.log</log>
   <errorlog>/var/log/clickhouse-server/clickhouse-server.err.log</errorlog>
   <size>1000M</size>
   <count>3</count>
</logger>

로깅 구성에 대한 자세한 내용은 기본 ClickHouse 설정 파일에 포함된 주석을 참조하십시오.

클러스터 구성

클러스터 구성은 <remote_servers> 블록에서 설정합니다. 여기서는 클러스터 이름을 cluster_2S_2R로 정의합니다.

<cluster_2S_2R></cluster_2S_2R> 블록은 <shard></shard> 및 <replica></replica> 설정을 사용하여 클러스터의 레이아웃을 정의하며, ON CLUSTER 절을 사용하여 클러스터 전체에서 실행되는 분산 DDL 쿼리의 템플릿 역할을 합니다. 기본적으로 분산 DDL 쿼리는 허용되지만, allow_distributed_ddl_queries 설정으로 비활성화할 수도 있습니다.

데이터가 레플리카 하나에만 기록되도록 internal_replication을 true로 설정합니다.

<remote_servers>
   <!-- cluster name (should not contain dots) -->
  <cluster_2S_2R>
      <!-- <allow_distributed_ddl_queries>false</allow_distributed_ddl_queries> -->
      <shard>
          <!-- Optional. Whether to write data to just one of the replicas. Default: false (write data to all replicas). -->
          <internal_replication>true</internal_replication>
          <replica>
              <host>clickhouse-01</host>
              <port>9000</port>
          </replica>
          <replica>
              <host>clickhouse-03</host>
              <port>9000</port>
          </replica>
      </shard>
      <shard>
          <internal_replication>true</internal_replication>
          <replica>
              <host>clickhouse-02</host>
              <port>9000</port>
          </replica>
          <replica>
              <host>clickhouse-04</host>
              <port>9000</port>
          </replica>
      </shard>
  </cluster_2S_2R>
</remote_servers>

<cluster_2S_2R></cluster_2S_2R> 섹션은 클러스터의 구성을 정의하며, ON CLUSTER 절을 사용해 클러스터 전체에서 실행되는 분산 DDL 쿼리의 템플릿 역할을 합니다.

Keeper 구성

<ZooKeeper> 섹션은 ClickHouse Keeper(또는 ZooKeeper)가 실행 중인 위치를 ClickHouse에 알려줍니다. Keeper 클러스터를 사용하는 경우, 클러스터의 각 <node>를 지정해야 하며, 호스트명과 포트 번호는 각각 <host> 및 <port> 태그를 사용하여 지정합니다.

ClickHouse Keeper 설정은 튜토리얼의 다음 단계에서 설명합니다.

<zookeeper>
    <node>
        <host>clickhouse-keeper-01</host>
        <port>9181</port>
    </node>
    <node>
        <host>clickhouse-keeper-02</host>
        <port>9181</port>
    </node>
    <node>
        <host>clickhouse-keeper-03</host>
        <port>9181</port>
    </node>
</zookeeper>

매크로 구성

또한 <macros> 섹션은 복제된 테이블의 매개변수 치환을 정의하는 데 사용됩니다. 이 항목들은 system.macros에 나열되며, 쿼리에서 {shard} 및 {replica} 같은 치환을 사용할 수 있습니다.

<macros>
   <shard>01</shard>
   <replica>01</replica>
</macros>

사용자 구성

이제 fs/volumes/clickhouse-{}/etc/clickhouse-server/users.d에 있는 빈 설정 파일 users.xml을 각각 아래 내용으로 수정하십시오.

/users.d/users.xmlxml
<?xml version="1.0"?>
<clickhouse replace="true">
    <profiles>
        <default>
            <max_memory_usage>10000000000</max_memory_usage>
            <use_uncompressed_cache>0</use_uncompressed_cache>
            <load_balancing>in_order</load_balancing>
            <log_queries>1</log_queries>
        </default>
    </profiles>
    <users>
        <default>
            <access_management>1</access_management>
            <profile>default</profile>
            <networks>
                <ip>::/0</ip>
            </networks>
            <quota>default</quota>
            <access_management>1</access_management>
            <named_collection_control>1</named_collection_control>
            <show_named_collections>1</show_named_collections>
            <show_named_collections_secrets>1</show_named_collections_secrets>
        </default>
    </users>
    <quotas>
        <default>
            <interval>
                <duration>3600</duration>
                <queries>0</queries>
                <errors>0</errors>
                <result_rows>0</result_rows>
                <read_rows>0</read_rows>
                <execution_time>0</execution_time>
            </interval>
        </default>
    </quotas>
</clickhouse>

이 예시에서는 편의상 default user에 password를 설정하지 않았습니다. 실제 환경에서는 권장하지 않는 방법입니다.

ClickHouse Keeper 구성

다음으로 조정 기능에 사용되는 ClickHouse Keeper를 구성합니다.

Keeper 설정

복제가 작동하려면 ClickHouse Keeper 클러스터를 설정하고 구성해야 합니다. ClickHouse Keeper는 데이터 복제를 위한 조정 시스템을 제공하며, 대체 구성 요소로 Zookeeper를 사용할 수도 있습니다. 하지만 ClickHouse Keeper는 ZooKeeper보다 더 나은 보장과 신뢰성을 제공하고 리소스도 더 적게 사용하므로 권장됩니다. 고가용성을 확보하고 쿼럼을 유지하려면 최소 3개의 ClickHouse Keeper 노드를 실행하는 것이 좋습니다.

다음 명령을 사용하여 예시 폴더의 루트에서 각 ClickHouse Keeper 노드용 keeper_config.xml 파일을 생성하세요:

for i in {01..03}; do
  touch fs/volumes/clickhouse-keeper-${i}/etc/clickhouse-keeper/keeper_config.xml
done

각 노드의 디렉터리 fs/volumes/clickhouse-keeper-{}/etc/clickhouse-keeper에 생성된 빈 설정 파일을 수정합니다. 아래에서 강조 표시된 줄은 각 노드별로 맞게 변경해야 합니다:

/clickhouse-keeper/keeper_config.xmlxml
<clickhouse replace="true">
    <logger>
        <level>information</level>
        <log>/var/log/clickhouse-keeper/clickhouse-keeper.log</log>
        <errorlog>/var/log/clickhouse-keeper/clickhouse-keeper.err.log</errorlog>
        <size>1000M</size>
        <count>3</count>
    </logger>
    <listen_host>0.0.0.0</listen_host>
    <keeper_server>
        <tcp_port>9181</tcp_port>
        <server_id>1</server_id>
        <log_storage_path>/var/lib/clickhouse/coordination/log</log_storage_path>
        <snapshot_storage_path>/var/lib/clickhouse/coordination/snapshots</snapshot_storage_path>
        <coordination_settings>
            <operation_timeout_ms>10000</operation_timeout_ms>
            <session_timeout_ms>30000</session_timeout_ms>
            <raft_logs_level>information</raft_logs_level>
        </coordination_settings>
        <raft_configuration>
            <server>
                <id>1</id>
                <hostname>clickhouse-keeper-01</hostname>
                <port>9234</port>
            </server>
            <server>
                <id>2</id>
                <hostname>clickhouse-keeper-02</hostname>
                <port>9234</port>
            </server>
            <server>
                <id>3</id>
                <hostname>clickhouse-keeper-03</hostname>
                <port>9234</port>
            </server>
        </raft_configuration>
    </keeper_server>
</clickhouse>
디렉터리 파일
fs/volumes/clickhouse-keeper-01/etc/clickhouse-keeper keeper_config.xml
fs/volumes/clickhouse-keeper-02/etc/clickhouse-keeper keeper_config.xml
fs/volumes/clickhouse-keeper-03/etc/clickhouse-keeper keeper_config.xml

각 설정 파일에는 다음과 같은 고유한 구성이 포함되어야 합니다(아래 참조). 사용할 server_id는 cluster 내 해당 ClickHouse Keeper 노드에서 고유해야 하며, <raft_configuration> 섹션에 정의된 서버 <id>와 일치해야 합니다. tcp_port는 ClickHouse Keeper의 클라이언트가 사용하는 포트입니다.

<tcp_port>9181</tcp_port>
<server_id>{id}</server_id>

다음 섹션은 Raft 합의 알고리즘의 쿼럼에 참여하는 서버를 구성하는 데 사용됩니다:

<raft_configuration>
    <server>
        <id>1</id>
        <hostname>clickhouse-keeper-01</hostname>
        <!-- ClickHouse Keeper 노드 간 통신에 사용되는 TCP 포트 -->
        <port>9234</port>
    </server>
    <server>
        <id>2</id>
        <hostname>clickhouse-keeper-02</hostname>
        <port>9234</port>
    </server>
    <server>
        <id>3</id>
        <hostname>clickhouse-keeper-03</hostname>
        <port>9234</port>
    </server>
</raft_configuration>

설정 테스트

로컬 환경에서 docker가 실행 중인지 확인하십시오. cluster_2S_2R 디렉터리의 루트에서 docker-compose up 명령으로 클러스터를 시작하십시오:

docker-compose up -d

다음과 같이 docker가 ClickHouse 및 Keeper 이미지를 pull하기 시작한 다음, 컨테이너를 시작하는 것을 확인할 수 있습니다:

[+] Running 8/8
 ✔ Network   cluster_2s_2r_default     Created
 ✔ Container clickhouse-keeper-03      Started
 ✔ Container clickhouse-keeper-02      Started
 ✔ Container clickhouse-keeper-01      Started
 ✔ Container clickhouse-01             Started
 ✔ Container clickhouse-02             Started
 ✔ Container clickhouse-04             Started
 ✔ Container clickhouse-03             Started

클러스터가 정상적으로 실행 중인지 확인하려면 노드 중 하나에 연결한 다음 아래 쿼리를 실행합니다. 첫 번째 노드에 연결하는 명령은 다음과 같습니다:

# Connect to any node
docker exec -it clickhouse-01 clickhouse-client

성공하면 ClickHouse client 프롬프트가 표시됩니다:

cluster_2S_2R node 1 :)

어떤 호스트에 어떤 클러스터 토폴로지가 정의되어 있는지 확인하려면 다음 쿼리를 실행하십시오:

Querysql
SELECT 
    cluster,
    shard_num,
    replica_num,
    host_name,
    port
FROM system.clusters;
Responseresponse
   ┌─cluster───────┬─shard_num─┬─replica_num─┬─host_name─────┬─port─┐
1. │ cluster_2S_2R │         1 │           1 │ clickhouse-01 │ 9000 │
2. │ cluster_2S_2R │         1 │           2 │ clickhouse-03 │ 9000 │
3. │ cluster_2S_2R │         2 │           1 │ clickhouse-02 │ 9000 │
4. │ cluster_2S_2R │         2 │           2 │ clickhouse-04 │ 9000 │
5. │ default       │         1 │           1 │ localhost     │ 9000 │
   └───────────────┴───────────┴─────────────┴───────────────┴──────┘

ClickHouse Keeper 클러스터 상태를 확인하려면 다음 쿼리를 실행하십시오:

Querysql
SELECT *
FROM system.zookeeper
WHERE path IN ('/', '/clickhouse')
Responseresponse
   ┌─name───────┬─value─┬─path────────┐
1. │ task_queue │       │ /clickhouse │
2. │ sessions   │       │ /clickhouse │
3. │ keeper     │       │ /           │
4. │ clickhouse │       │ /           │
   └────────────┴───────┴─────────────┘

mntr 명령은 ClickHouse Keeper가 실행 중인지 확인하고, 3개의 Keeper 노드가 서로 어떤 상태인지에 대한 정보를 확인하는 데에도 일반적으로 사용됩니다. 이 예시에서 사용된 구성에서는 3개의 노드가 함께 동작합니다. 노드들은 리더를 선출하고, 나머지 노드들은 팔로워가 됩니다.

mntr 명령은 성능 관련 정보와 함께 특정 노드가 팔로워인지 리더인지에 대한 정보도 제공합니다.

각 Keeper 노드의 상태를 확인하려면 clickhouse-keeper-01, clickhouse-keeper-02, clickhouse-keeper-03의 셸에서 아래 명령을 실행하십시오. clickhouse-keeper-01용 명령은 아래와 같습니다:

docker exec -it clickhouse-keeper-01  /bin/sh -c 'echo mntr | nc 127.0.0.1 9181'

아래는 팔로워 노드에서 반환된 응답의 예시입니다:

Responseresponse
zk_version      v23.3.1.2823-testing-46e85357ce2da2a99f56ee83a079e892d7ec3726
zk_avg_latency  0
zk_max_latency  0
zk_min_latency  0
zk_packets_received     0
zk_packets_sent 0
zk_num_alive_connections        0
zk_outstanding_requests 0
zk_server_state follower
zk_znode_count  6
zk_watch_count  0
zk_ephemerals_count     0
zk_approximate_data_size        1271
zk_key_arena_size       4096
zk_latest_snapshot_size 0
zk_open_file_descriptor_count   46
zk_max_file_descriptor_count    18446744073709551615

아래는 leader 노드의 응답 예시입니다:

Responseresponse
zk_version      v23.3.1.2823-testing-46e85357ce2da2a99f56ee83a079e892d7ec3726
zk_avg_latency  0
zk_max_latency  0
zk_min_latency  0
zk_packets_received     0
zk_packets_sent 0
zk_num_alive_connections        0
zk_outstanding_requests 0
zk_server_state leader
zk_znode_count  6
zk_watch_count  0
zk_ephemerals_count     0
zk_approximate_data_size        1271
zk_key_arena_size       4096
zk_latest_snapshot_size 0
zk_open_file_descriptor_count   48
zk_max_file_descriptor_count    18446744073709551615
zk_followers    2
zk_synced_followers     2

이로써 2개의 세그먼트와 2개의 레플리카로 구성된 ClickHouse 클러스터가 성공적으로 설정되었습니다. 다음 단계에서는 클러스터에 테이블을 생성합니다.

데이터베이스 생성

이제 클러스터가 올바르게 설정되어 정상적으로 실행 중임을 확인했으므로, UK property prices 예시 데이터셋 튜토리얼에서 사용한 것과 동일한 테이블을 다시 생성합니다. 이 테이블은 1995년 이후 잉글랜드와 웨일스의 부동산 거래 가격 데이터 약 3천만 행으로 구성되어 있습니다.

각 호스트의 클라이언트에 연결하려면, 별도의 터미널 탭 또는 창에서 다음 명령을 각각 실행하십시오:

docker exec -it clickhouse-01 clickhouse-client
docker exec -it clickhouse-02 clickhouse-client
docker exec -it clickhouse-03 clickhouse-client
docker exec -it clickhouse-04 clickhouse-client

기본 데이터베이스를 제외하고 아직 생성된 데이터베이스가 없는지 확인하려면 각 호스트의 clickhouse-client에서 아래 쿼리를 실행할 수 있습니다:

Querysql
SHOW DATABASES;
Responseresponse
   ┌─name───────────────┐
1. │ INFORMATION_SCHEMA │
2. │ default            │
3. │ information_schema │
4. │ system             │
   └────────────────────┘

clickhouse-01 클라이언트에서 uk라는 새 데이터베이스를 생성하려면 ON CLUSTER 절을 사용해 다음 분산 DDL 쿼리를 실행하세요:

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS uk 
ON CLUSTER cluster_2S_2R;

이전에 실행한 것과 동일한 쿼리를 각 호스트의 클라이언트에서 다시 실행하여, 쿼리를 clickhouse-01에서만 실행했더라도 데이터베이스가 클러스터 전체에 생성되었는지 확인할 수 있습니다:

SHOW DATABASES;
   ┌─name───────────────┐
1. │ INFORMATION_SCHEMA │
2. │ default            │
3. │ information_schema │
4. │ system             │
5. │ uk                 │
   └────────────────────┘

클러스터에 테이블 생성

이제 데이터베이스를 만들었으므로, 다음으로 복제 테이블을 생성합니다.

다음 쿼리를 아무 호스트 클라이언트에서나 실행하십시오.

CREATE TABLE IF NOT EXISTS uk.uk_price_paid_local
ON CLUSTER cluster_2S_2R
(
    price UInt32,
    date Date,
    postcode1 LowCardinality(String),
    postcode2 LowCardinality(String),
    type Enum8('terraced' = 1, 'semi-detached' = 2, 'detached' = 3, 'flat' = 4, 'other' = 0),
    is_new UInt8,
    duration Enum8('freehold' = 1, 'leasehold' = 2, 'unknown' = 0),
    addr1 String,
    addr2 String,
    street LowCardinality(String),
    locality LowCardinality(String),
    town LowCardinality(String),
    district LowCardinality(String),
    county LowCardinality(String)
)
ENGINE = ReplicatedMergeTree('/clickhouse/tables/{database}/{table}/{shard}', '{replica}')
ORDER BY (postcode1, postcode2, addr1, addr2);

원래 CREATE 문에서 사용된 쿼리와 동일하다는 점에 유의하십시오. 영국 부동산 가격 예시 데이터셋 튜토리얼에서 사용된 쿼리와 차이점은 ON CLUSTER 절과 ReplicatedMergeTree 엔진을 사용한다는 점뿐입니다.

ON CLUSTER 절은 CREATE, DROP, ALTER, RENAME와 같은 DDL(데이터 정의 언어) 쿼리를 분산 실행하기 위해 설계되었으며, 이러한 스키마 변경이 클러스터의 모든 노드에 적용되도록 보장합니다.

ReplicatedMergeTree 엔진은 일반 MergeTree 테이블 엔진과 동일하게 동작하지만, 데이터도 복제합니다. 이 엔진을 사용하려면 두 개의 매개변수를 지정해야 합니다:

  • zoo_path: 테이블 메타데이터에 대한 Keeper/ZooKeeper 경로입니다.
  • replica_name: 테이블의 레플리카 이름입니다.

zoo_path 매개변수는 원하는 값으로 설정할 수 있지만, prefix를 사용하는 규칙을 따르는 것이 좋습니다

/clickhouse/tables/{shard}/{database}/{table}

여기서:

  • {database}와 {table}은 자동으로 대체됩니다.
  • {shard}와 {replica}는 앞서 각 ClickHouse 노드의 config.xml 파일에 정의된 매크로입니다.

아래 쿼리를 각 호스트의 클라이언트에서 실행하여 테이블이 클러스터 전체에 생성되었는지 확인할 수 있습니다:

Querysql
SHOW TABLES IN uk;
Responseresponse
   ┌─name────────────────┐
1. │ uk_price_paid_local │
   └─────────────────────┘

분산 테이블에 데이터 삽입

테이블에 데이터를 삽입할 때는 ON CLUSTER를 사용할 수 없습니다. INSERT, UPDATE, DELETE와 같은 DML(데이터 조작 언어) 쿼리에는 적용되지 않기 때문입니다. 데이터를 삽입하려면 Distributed 테이블 엔진을 사용해야 합니다. 2개의 세그먼트와 1개의 레플리카로 클러스터를 설정하는 가이드에서 살펴본 것처럼, 분산 테이블은 서로 다른 호스트에 있는 세그먼트에 접근할 수 있는 테이블이며 Distributed 테이블 엔진으로 정의됩니다. 분산 테이블은 클러스터의 모든 세그먼트를 아우르는 인터페이스 역할을 합니다.

어느 호스트 클라이언트에서든 다음 쿼리를 실행하여 이전 단계에서 생성한 기존 복제된 테이블을 사용해 분산 테이블을 만드십시오:

CREATE TABLE IF NOT EXISTS uk.uk_price_paid_distributed
ON CLUSTER cluster_2S_2R
ENGINE = Distributed('cluster_2S_2R', 'uk', 'uk_price_paid_local', rand());

이제 각 호스트의 uk 데이터베이스에 다음 테이블이 표시됩니다:

   ┌─name──────────────────────┐
1. │ uk_price_paid_distributed │
2. │ uk_price_paid_local       │
   └───────────────────────────┘

다음 쿼리를 사용하면 어느 호스트 클라이언트에서든 uk_price_paid_distributed 테이블에 데이터를 삽입할 수 있습니다:

INSERT INTO uk.uk_price_paid_distributed
SELECT
    toUInt32(price_string) AS price,
    parseDateTimeBestEffortUS(time) AS date,
    splitByChar(' ', postcode)[1] AS postcode1,
    splitByChar(' ', postcode)[2] AS postcode2,
    transform(a, ['T', 'S', 'D', 'F', 'O'], ['terraced', 'semi-detached', 'detached', 'flat', 'other']) AS type,
    b = 'Y' AS is_new,
    transform(c, ['F', 'L', 'U'], ['freehold', 'leasehold', 'unknown']) AS duration,
    addr1,
    addr2,
    street,
    locality,
    town,
    district,
    county
FROM url(
    'http://prod1.publicdata.landregistry.gov.uk.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/pp-complete.csv',
    'CSV',
    'uuid_string String,
    price_string String,
    time String,
    postcode String,
    a String,
    b String,
    c String,
    addr1 String,
    addr2 String,
    street String,
    locality String,
    town String,
    district String,
    county String,
    d String,
    e String'
) SETTINGS max_http_get_redirects=10;

삽입된 데이터가 클러스터의 모든 노드에 고르게 분산되었는지 확인하려면 다음 쿼리를 실행하세요:

SELECT count(*)
FROM uk.uk_price_paid_distributed;

SELECT count(*) FROM uk.uk_price_paid_local;
   ┌──count()─┐
1. │ 30212555 │ -- 30.21 million
   └──────────┘

   ┌──count()─┐
1. │ 15105983 │ -- 15.11 million
   └──────────┘

결론

2개의 세그먼트와 2개의 레플리카로 구성된 이 클러스터 토폴로지의 장점은 확장성과 장애 허용을 모두 제공한다는 점입니다. 데이터가 서로 다른 호스트에 분산되므로 각 노드의 스토리지 및 I/O 요구 사항이 줄어들고, 쿼리는 두 세그먼트 전반에서 병렬로 처리되어 성능과 메모리 효율성이 향상됩니다. 특히 각 세그먼트는 다른 노드에 백업 레플리카를 두고 있으므로, 클러스터는 노드 1개가 손실되더라도 중단 없이 계속 쿼리를 처리할 수 있습니다.

이 클러스터 토폴로지의 가장 큰 단점은 스토리지 오버헤드가 증가한다는 점입니다. 각 세그먼트가 복제되므로 레플리카가 없는 구성에 비해 2배의 스토리지 용량이 필요합니다. 또한 클러스터는 단일 노드 장애는 견딜 수 있지만, 어떤 노드가 장애를 일으켰는지와 세그먼트가 어떻게 분산되어 있는지에 따라 두 노드가 동시에 손실되면 클러스터를 운영할 수 없게 될 수 있습니다. 이 토폴로지는 가용성과 비용 사이의 균형을 제공하므로, 더 높은 복제 계수에 따른 비용 없이도 일정 수준의 장애 허용이 필요한 프로덕션 환경에 적합합니다.

확장성과 장애 허용을 모두 제공하는 ClickHouse Cloud의 쿼리 처리 방식에 대해 알아보려면 "병렬 레플리카" 섹션을 참조하십시오.

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