Greenplum 调优--数据倾斜排查（二）

上次有个朋友咨询我一个GP数据倾斜的问题，他说查看gp_toolkit.gp_skew_coefficients表时花费了20-30分钟左右才出来结果，后来指导他分析原因并给出其他方案来查看数据倾斜。

其实很多朋友经常使用如下的方式来检查数据分布：

select gp_segment_id,count(1) from person_info group by 1;

但是这种方法太简单，只有判断存储是否倾斜，不能够去对数据处理是否会出现倾斜做出判断。而且判断的维度很少，不直观。

后来Greenplum提供了gp_toolkit.gp_skew_coefficients等工具来进行检查判断。

首先我们来看一下gp_toolkit.gp_skew_coefficients这个视图的逻辑：

my_db_safe=# \d+ gp_toolkit.gp_skew_coefficients

View "gp_toolkit.gp_skew_coefficients"

View definition:  SELECT skew.skewoid AS skcoid, pgn.nspname AS skcnamespace, pgc.relname AS skcrelname, skew.skewval AS skccoeff

FROM gp_toolkit.__gp_skew_coefficients() skew(skewoid, skewval)

JOIN pg_class pgc ON skew.skewoid = pgc.oid

JOIN pg_namespace pgn

ON pgc.relnamespace = pgn.oid;

当我们使用视图gp_toolkit.gp_skew_coefficients来检查表数据倾斜时，该视图会基于表的行数据量来检查，如果表数据量越大，检查时间就会越长。

select * from  gp_toolkit.gp_skew_coefficients;

其中skccoeff 通过存储记录均值计算出的标准差，这个值越低说明数据存放约均匀，反之说明数据存储分布不均匀，要考虑分布键选择是否合理。

另外一个视图gp_toolkit.gp_skew_idle_fractions 通过计算表扫描过程中，系统闲置的百分比，帮助用户快速判断，是否存在分布键选择不合理，导致数据处理倾斜的问题。

siffraction字段表示表扫描过程中系统闲置的百分比，比如0.1表示10%的倾斜。

结合上面两个视图的结果，我们可以看到某些表的结论是数据倾斜很厉害，

比如ao_schedule表，但是实际上这些表是因为数据量太少，只有几条，那只能分布在某几个segment节点上，其他segment节点都没有数据，

比如：

select gp_segment_id,count(1) from os.ao_schedule group by 1;

可以看出，os.ao_schedule表只有5条数据，所有判断数据倾斜时要结合多方面来判断。

本文章会介绍一种替代上面两个视图低效查询数据倾斜的方式。

解决方案的原理：这次方案也是使用视图来观察每个segment上的每个表的文件大小。

它将仅仅输出那些表至少一个segment大小比预期的大20%以上。 下面一个工具，一个能够快速给出表倾斜的信息。

执行如下的创建函数的SQL：

CREATE OR REPLACE FUNCTION my_func_for_files_skew() RETURNS void AS  $$ DECLARE      v_function_name text := 'my_create_func_for_files_skew';     v_location_id int;     v_sql text;     v_db_oid text;     v_number_segments numeric;     v_skew_amount numeric; BEGIN     --定义代码的位置，方便用来定位问题--                    v_location_id := 1000;          --获取当前数据库的oid--             SELECT oid INTO v_db_oid      FROM pg_database      WHERE datname = current_database();       --文件倾斜的视图并创建该视图--           v_location_id := 2000;     v_sql := 'DROP VIEW IF EXISTS my_file_skew_view';          v_location_id := 2100;    EXECUTE v_sql;        --保存db文件的外部表并创建该外部表--         v_location_id := 2200;    v_sql := 'DROP EXTERNAL TABLE IF EXISTS my_db_files_web_tbl';     v_location_id := 2300;    EXECUTE v_sql;     --获取 segment_id,relfilenode,filename,size 信息--         v_location_id := 3000;    v_sql := 'CREATE EXTERNAL WEB TABLE my_db_files_web_tbl ' ||            '(segment_id int, relfilenode text, filename text, size numeric) ' ||            'execute E''ls -l $GP_SEG_DATADIR/base/' || v_db_oid ||             ' | grep gpadmin | ' ||            E'awk {''''print ENVIRON["GP_SEGMENT_ID"] "\\t" $9 "\\t" ' ||            'ENVIRON["GP_SEG_DATADIR"] "/' || v_db_oid ||             E'/" $9 "\\t" $5''''}'' on all ' || 'format ''text''';     v_location_id := 3100;    EXECUTE v_sql;     --获取所有primary segment的个数--         v_location_id := 4000;    SELECT count(*) INTO v_number_segments     FROM gp_segment_configuration     WHERE preferred_role = 'p'     AND content >= 0;     --如果primary segment总数为40个，那么此处v_skew_amount=1.2*0.025=0.03--        v_location_id := 4100;    v_skew_amount := 1.2*(1/v_number_segments);        --创建记录文件倾斜的视图--        v_location_id := 4200;    v_sql := 'CREATE OR REPLACE VIEW my_file_skew_view AS ' ||             'SELECT schema_name, ' ||             'table_name, ' ||             'max(size)/sum(size) as largest_segment_percentage, ' ||             'sum(size) as total_size ' ||             'FROM    ( ' ||             'SELECT n.nspname AS schema_name, ' ||             '      c.relname AS table_name, ' ||             '      sum(db.size) as size ' ||             '      FROM my_db_files_web_tbl db ' ||             '      JOIN pg_class c ON ' ||             '      split_part(db.relfilenode, ''.'', 1) = c.relfilenode ' ||             '      JOIN pg_namespace n ON c.relnamespace = n.oid ' ||             '      WHERE c.relkind = ''r'' ' ||             '      GROUP BY n.nspname, c.relname, db.segment_id ' ||             ') as sub ' ||             'GROUP BY schema_name, table_name ' ||             'HAVING sum(size) > 0 and max(size)/sum(size) > ' ||  --只记录大于合适的才输出---             v_skew_amount::text || ' ' ||              'ORDER BY largest_segment_percentage DESC, schema_name, ' ||             'table_name';     v_location_id := 4300;    EXECUTE v_sql;      EXCEPTION        WHEN OTHERS THEN            RAISE EXCEPTION '(%:%:%)', v_function_name, v_location_id, sqlerrm;END;$$ language plpgsql;

然后我们执行函数，创建相关的对象：

select my_func_for_files_skew();

这时我们就可以查看我们计划的倾斜表：

select * from my_file_skew_view ;

我们也可以选择按照倾斜度的大小进行排序：

select * from my_file_skew_view order by largest_segment_percentage desc;

根据查看结果，需要我们关注的是largest_segment_percentage这个字段的值，越靠近1说明一个segment上面的数据比集群的其他节点更多，

比如os.ao_variables表的largest_segment_percentage为0.875，说明87.5%的数据在一个segment上面。

我们可以验证一下：

很显然，共有7条数据(总共8条数据)都在gp_segment_id为35的segment上面，占87.5%。

如果大家对Greenplum数据库熟悉的话，就会发现上面工具的一个问题，即表膨胀。

当我们对表执行DML操作时，对于删除的空间并没有立马释放给操作系统，所以我们的计算结果可能会包含这部分大小。

个人建议在执行这个查看表文件倾斜之前，对需要统计的表进行Vacuum回收空间，或使用CTAS方式进行表重建。

另外补充一点，如果你想对单个表进行统计倾斜度时，可以修改函数，添加一个参数，用来传入表名或表的oid即可。

整理自：

https://blog.csdn.net/jiangshouzhuang/article/details/51792580