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Replicação de dados

Neste exemplo, você aprenderá a configurar um cluster ClickHouse simples com replicação de dados. Há cinco servidores configurados. Dois são usados para hospedar cópias dos dados. Os outros três servidores são usados para coordenar a replicação dos dados.

A arquitetura do cluster que você vai configurar é mostrada abaixo:

Diagrama de arquitetura para 1 shard e 2 réplicas com ReplicatedMergeTree

Pré-requisitos

Configurar a estrutura de diretórios e o ambiente de teste

Neste tutorial, você usará o Docker compose para configurar o cluster do ClickHouse. Esta configuração pode ser adaptada para funcionar em máquinas locais separadas, máquinas virtuais ou instâncias de nuvem também.

Execute os seguintes comandos para configurar a estrutura de diretórios deste exemplo:

mkdir cluster_1S_2R
cd cluster_1S_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..02}; do
  mkdir -p fs/volumes/clickhouse-${i}/etc/clickhouse-server
done

Adicione o seguinte arquivo docker-compose.yml ao diretório cluster_1S_2R:

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-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"

Crie os seguintes subdiretórios e arquivos:

for i in {01..02}; 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
  • O diretório config.d contém o arquivo de configuração do servidor ClickHouse config.xml, no qual é definida a configuração personalizada de cada nó do ClickHouse. Essa configuração é combinada com o arquivo de configuração padrão config.xml do ClickHouse, incluído em toda instalação do ClickHouse.
  • O diretório users.d contém o arquivo de configuração de usuários users.xml, no qual é definida a configuração personalizada dos usuários. Essa configuração é combinada com o arquivo de configuração padrão users.xml do ClickHouse, incluído em toda instalação do ClickHouse.

Configurar nós do ClickHouse

Configuração do servidor

Agora modifique cada arquivo de configuração vazio config.xml localizado em fs/volumes/clickhouse-{}/etc/clickhouse-server/config.d. As linhas que estão destacadas abaixo precisam ser alteradas para serem específicas de cada nó:

<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_1S_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_1S_2R>
            <shard>
                <internal_replication>true</internal_replication>
                <replica>
                    <host>clickhouse-01</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
                <replica>
                    <host>clickhouse-02</host>
                    <port>9000</port>
                </replica>
            </shard>
        </cluster_1S_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>
        <cluster>cluster_1S_2R</cluster>
    </macros>
</clickhouse>
Diretório File
fs/volumes/clickhouse-01/etc/clickhouse-server/config.d config.xml
fs/volumes/clickhouse-02/etc/clickhouse-server/config.d config.xml

Cada seção do arquivo de configuração acima é explicada em mais detalhes a seguir.

Rede e logging

A comunicação externa pela interface de rede é habilitada ao ativar a configuração listen_host. Isso garante que o host do servidor ClickHouse possa ser acessado por outros hosts:

<listen_host>0.0.0.0</listen_host>

A porta da API HTTP está configurada como 8123:

<http_port>8123</http_port>

A porta TCP usada para comunicação pelo protocolo nativo do ClickHouse entre clickhouse-client e outras ferramentas nativas do ClickHouse, e entre clickhouse-server e outros clickhouse-servers é definida como 9000:

<tcp_port>9000</tcp_port>

O logging é definido no bloco <logger>. Esta configuração de exemplo fornece um log de depuração que será rotacionado a cada 1000M, até três vezes:

<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>

Para obter mais informações sobre configuração de logging, consulte os comentários incluídos no arquivo de configuração padrão do ClickHouse.

Configuração do cluster

A configuração do cluster é definida no bloco <remote_servers>. Aqui é definido o nome do cluster cluster_1S_2R.

O bloco <cluster_1S_2R></cluster_1S_2R> define o layout do cluster, utilizando as configurações <shard></shard> e <replica></replica>, e serve como um template para consultas de DDL distribuído, que são queries executadas em todo o cluster por meio da cláusula ON CLUSTER. Por padrão, as consultas de DDL distribuído são permitidas, mas também podem ser desativadas com a configuração allow_distributed_ddl_queries.

internal_replication está definido como true para que os dados sejam gravados em apenas uma das réplicas.

<remote_servers>
    <!-- cluster name (should not contain dots) -->
    <cluster_1S_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-02</host>
                <port>9000</port>
            </replica>
        </shard>
    </cluster_1S_2R>
</remote_servers>

Para cada servidor, os seguintes parâmetros são especificados:

Parâmetro Descrição Valor padrão
host O endereço do servidor remoto. Você pode usar o nome de domínio ou o endereço IPv4 ou IPv6. Se especificar o domínio, o servidor faz uma consulta DNS ao iniciar, e o resultado é mantido enquanto o servidor estiver em execução. Se a consulta DNS falhar, o servidor não será iniciado. Se você alterar o registro DNS, precisará reiniciar o servidor. -
port A porta TCP para a comunicação do messenger (tcp_port na configuração, normalmente definida como 9000). Não confundir com http_port. -

Configuração do Keeper

A seção <ZooKeeper> informa ao ClickHouse onde o ClickHouse Keeper (ou ZooKeeper) está em execução. Como estamos usando um cluster do ClickHouse Keeper, cada <node> do cluster precisa ser especificado, junto com seu hostname e número de porta, usando as tags <host> e <port>, respectivamente.

A configuração do ClickHouse Keeper é explicada na próxima etapa do tutorial.

<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>

Configuração de macros

Além disso, a seção <macros> é usada para definir substituições de parâmetros para tabelas replicadas. Elas são listadas em system.macros e permitem o uso de substituições como {shard} e {replica} em queries.

<macros>
    <shard>01</shard>
    <replica>01</replica>
    <cluster>cluster_1S_2R</cluster>
</macros>

Configuração de usuário

Agora modifique cada arquivo de configuração vazio users.xml localizado em fs/volumes/clickhouse-{}/etc/clickhouse-server/users.d com o seguinte conteúdo:

/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>
Diretório File
fs/volumes/clickhouse-01/etc/clickhouse-server/users.d users.xml
fs/volumes/clickhouse-02/etc/clickhouse-server/users.d users.xml

Neste exemplo, o usuário padrão é configurado sem senha para simplificar. Na prática, isso não é recomendado.

Configurar o ClickHouse Keeper

Configuração do ClickHouse Keeper

Para que a replicação funcione, é necessário configurar e implantar um cluster do ClickHouse Keeper. O ClickHouse Keeper fornece o sistema de coordenação para a replicação de dados, atuando como um substituto direto do ZooKeeper, que também pode ser usado. No entanto, o ClickHouse Keeper é recomendado, pois oferece melhores garantias e confiabilidade, além de usar menos recursos do que o ZooKeeper. Para alta disponibilidade e para manter o quórum, recomenda-se executar pelo menos três nós do ClickHouse Keeper.

Crie os arquivos keeper_config.xml para cada nó do ClickHouse Keeper usando o comando abaixo a partir da raiz da pasta de exemplo:

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

Modifique os arquivos de configuração vazios criados em cada diretório de nó fs/volumes/clickhouse-keeper-{}/etc/clickhouse-keeper. As linhas destacadas abaixo precisam ser ajustadas para cada nó:

/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>
Diretório Arquivo
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

Cada arquivo de configuração conterá a seguinte configuração exclusiva (mostrada abaixo). O server_id usado deve ser exclusivo para esse nó específico do ClickHouse Keeper no cluster e corresponder ao <id> do servidor definido na seção <raft_configuration>. tcp_port é a porta usada pelos clientes do ClickHouse Keeper.

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

A seção a seguir é usada para configurar os servidores que participam do quórum do algoritmo de consenso Raft:

<raft_configuration>
    <server>
        <id>1</id>
        <hostname>clickhouse-keeper-01</hostname>
        <!-- Porta TCP usada para comunicação entre os nós do ClickHouse Keeper -->
        <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>

Teste a configuração

Certifique-se de que o Docker esteja em execução na sua máquina. Inicie o cluster usando o comando docker-compose up na raiz do diretório cluster_1S_2R:

docker-compose up -d

Você deverá ver o Docker começar a baixar as imagens do ClickHouse e do Keeper, e depois iniciar os contêineres:

[+] Running 6/6
 Network cluster_1s_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

Para verificar se o cluster está em execução, conecte-se a clickhouse-01 ou clickhouse-02 e execute a consulta a seguir. O comando para se conectar ao primeiro nó é mostrado abaixo:

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

Se a operação for bem-sucedida, você verá o prompt do cliente ClickHouse:

cluster_1S_2R node 1 :)

Execute a seguinte consulta para verificar quais topologias de cluster estão definidas em quais hosts:

Querysql
SELECT 
    cluster,
    shard_num,
    replica_num,
    host_name,
    port
FROM system.clusters;
Responseresponse
   ┌─cluster───────┬─shard_num─┬─replica_num─┬─host_name─────┬─port─┐
1. │ cluster_1S_2R │         1 │           1 │ clickhouse-01 │ 9000 │
2. │ cluster_1S_2R │         1 │           2 │ clickhouse-02 │ 9000 │
3. │ default       │         1 │           1 │ localhost     │ 9000 │
   └───────────────┴───────────┴─────────────┴───────────────┴──────┘

Execute a consulta a seguir para verificar o status do cluster do ClickHouse Keeper:

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

O comando mntr também é comumente usado para verificar se o ClickHouse Keeper está em execução e para obter informações de estado sobre a relação entre os três nós do Keeper. Na configuração usada neste exemplo, há três nós trabalhando juntos. Os nós elegerão um líder, e os nós restantes serão seguidores.

O comando mntr fornece informações relacionadas ao desempenho e indica se um determinado nó é seguidor ou líder.

Execute o comando abaixo em um shell no clickhouse-keeper-01, clickhouse-keeper-02 e clickhouse-keeper-03 para verificar o status de cada nó do Keeper. O comando para clickhouse-keeper-01 é mostrado abaixo:

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

A resposta abaixo mostra um exemplo de resposta de um nó seguidor:

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

A resposta abaixo mostra um exemplo de resposta de um nó líder:

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

Com isso, você configurou com sucesso um cluster do ClickHouse com um único shard e duas réplicas. Na próxima etapa, você criará uma tabela no cluster.

Criar um banco de dados

Agora que você verificou que o cluster foi configurado corretamente e está em execução, você recriará a mesma tabela usada no tutorial do conjunto de dados de exemplo UK property prices. Esse conjunto de dados contém cerca de 30 milhões de linhas com preços pagos por imóveis na Inglaterra e no País de Gales desde 1995.

Conecte-se ao cliente de cada host executando cada um dos comandos a seguir em abas ou janelas separadas do terminal:

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

Você pode executar a consulta abaixo no clickhouse-client de cada host para confirmar que ainda não há bancos de dados criados, além dos bancos de dados padrão:

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

No cliente clickhouse-01, execute a seguinte consulta DDL distribuída usando a cláusula ON CLUSTER para criar um novo banco de dados chamado uk:

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS uk 
ON CLUSTER cluster_1S_2R;

Você pode executar novamente a mesma consulta de antes no cliente de cada host para confirmar que o banco de dados foi criado em todo o cluster, mesmo tendo executado a consulta apenas em clickhouse-01:

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

Crie uma tabela no cluster

Agora que o banco de dados foi criado, crie uma tabela no cluster. Execute a seguinte consulta em qualquer um dos hosts clientes:

CREATE TABLE IF NOT EXISTS uk.uk_price_paid_local
ON CLUSTER cluster_1S_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
ORDER BY (postcode1, postcode2, addr1, addr2);

Observe que ela é idêntica à consulta usada na instrução CREATE original do tutorial do conjunto de dados de exemplo UK property prices, exceto pela cláusula ON CLUSTER e pelo uso do motor ReplicatedMergeTree.

A cláusula ON CLUSTER foi projetada para a execução distribuída de consultas DDL (Data Definition Language), como CREATE, DROP, ALTER e RENAME, garantindo que essas alterações de esquema sejam aplicadas em todos os nós do cluster.

O motor ReplicatedMergeTree funciona exatamente como o motor de tabela MergeTree, mas também replica os dados.

Você pode executar a consulta abaixo a partir do cliente clickhouse-01 ou clickhouse-02 para confirmar que a tabela foi criada em todo o cluster:

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

Inserir dados

Como o conjunto de dados é grande e leva alguns minutos para ser completamente ingerido, vamos inserir apenas um pequeno subconjunto inicialmente.

Insira um subconjunto menor dos dados usando a consulta abaixo a partir do clickhouse-01:

INSERT INTO uk.uk_price_paid_local
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'
) LIMIT 10000
SETTINGS max_http_get_redirects=10;

Observe que os dados estão completamente replicados em cada host:

-- clickhouse-01
SELECT count(*)
FROM uk.uk_price_paid_local

--   ┌─count()─┐
-- 1.│   10000 │
--   └─────────┘

-- clickhouse-02
SELECT count(*)
FROM uk.uk_price_paid_local

--   ┌─count()─┐
-- 1.│   10000 │
--   └─────────┘

Para demonstrar o que acontece quando um dos hosts falha, crie um banco de dados de teste simples e uma tabela de teste em qualquer um dos hosts:

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS test ON CLUSTER cluster_1S_2R;
CREATE TABLE test.test_table ON CLUSTER cluster_1S_2R
(
    `id` UInt64,
    `name` String
)
ENGINE = ReplicatedMergeTree
ORDER BY id;

Assim como na tabela uk_price_paid, podemos inserir dados a partir de qualquer host:

INSERT INTO test.test_table (id, name) VALUES (1, 'Clicky McClickface');

Mas o que acontecerá se um dos hosts ficar fora do ar? Para simular isso, pare clickhouse-01 executando:

docker stop clickhouse-01

Verifique se o host está inativo executando:

docker-compose ps
Responseresponse
NAME                   IMAGE                                        COMMAND            SERVICE                CREATED          STATUS          PORTS
clickhouse-02          clickhouse/clickhouse-server:latest          "/entrypoint.sh"   clickhouse-02          X minutes ago    Up X minutes    127.0.0.1:8124->8123/tcp, 127.0.0.1:9001->9000/tcp
clickhouse-keeper-01   clickhouse/clickhouse-keeper:latest-alpine   "/entrypoint.sh"   clickhouse-keeper-01   X minutes ago    Up X minutes    127.0.0.1:9181->9181/tcp
clickhouse-keeper-02   clickhouse/clickhouse-keeper:latest-alpine   "/entrypoint.sh"   clickhouse-keeper-02   X minutes ago    Up X minutes    127.0.0.1:9182->9181/tcp
clickhouse-keeper-03   clickhouse/clickhouse-keeper:latest-alpine   "/entrypoint.sh"   clickhouse-keeper-03   X minutes ago    Up X minutes    127.0.0.1:9183->9181/tcp

Com o clickhouse-01 agora inativo, insira outra linha de dados na tabela de teste e consulte a tabela:

INSERT INTO test.test_table (id, name) VALUES (2, 'Alexey Milovidov');
SELECT * FROM test.test_table;
Responseresponse
   ┌─id─┬─name───────────────┐
1. │  1 │ Clicky McClickface │
2. │  2 │ Alexey Milovidov   │
   └────┴────────────────────┘

Agora reinicie o clickhouse-01 com o seguinte comando (você pode executar docker-compose ps novamente depois para confirmar):

docker start clickhouse-01

Consulte a tabela de teste novamente em clickhouse-01 após executar docker exec -it clickhouse-01 clickhouse-client:

Querysql
SELECT * FROM test.test_table
Responseresponse
   ┌─id─┬─name───────────────┐
1. │  1 │ Clicky McClickface │
2. │  2 │ Alexey Milovidov   │
   └────┴────────────────────┘

Se neste momento você quiser ingerir o conjunto de dados completo de preços de imóveis do Reino Unido para explorar, execute as seguintes consultas:

TRUNCATE TABLE uk.uk_price_paid_local ON CLUSTER cluster_1S_2R;
INSERT INTO uk.uk_price_paid_local
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;

Consulte a tabela a partir de clickhouse-02 ou clickhouse-01:

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

Conclusão

A vantagem desta topologia de cluster é que, com duas réplicas, seus dados ficam em dois hosts separados. Se um host falhar, a outra réplica continua atendendo as consultas sem nenhuma perda. Isso elimina pontos únicos de falha no nível de armazenamento.

Quando um host fica indisponível, a réplica restante ainda consegue:

  • Atender consultas de leitura sem interrupção
  • Aceitar novas gravações (dependendo das suas configurações de consistência)
  • Manter a disponibilidade do serviço para as aplicações

Quando o host que falhou volta a ficar online, ele consegue:

  • Sincronizar automaticamente os dados ausentes a partir da réplica íntegra
  • Retomar as operações normais sem intervenção manual
  • Restaurar rapidamente a redundância total

No próximo exemplo, veremos como configurar um cluster com dois shards, mas apenas uma réplica.

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