Правильный расчет ресурсов оборудования для кластера ClickHouse зависит от объема данных, сложности запросов, скорости обработки данных и потребности в репликации. Вот структурированный подход к оценке необходимого объема CPU, RAM, хранилища и сетевых ресурсов.
1. Ключевые факторы, влияющие на требования к оборудованию
| Фактор | Влияние на ресурсы |
|---|---|
| Объем данных | Определяет требования к хранилищу и I/O диска |
| Сложность запросов | Влияет на использование CPU и RAM |
| Чтение/запись данных | Высокая скорость записи требует лучшего пропускного канала для дисков |
| Потребности в репликации | Большее количество реплик требует дополнительных ресурсов для хранения и CPU |
| Коэффициент сжатия | Снижает требования к хранилищу, но увеличивает нагрузку на CPU |
2. Требования к CPU
📌 ClickHouse сильно зависит от CPU из-за векторной обработки запросов.
✅ Большее количество ядер = Быстрее выполнение запросов.
Руководство по CPU
| Сценарий использования | Рекомендуемое кол-во CPU |
|---|---|
| Малый (100M строк/день) | 4-8 vCPU на узел |
| Средний (1B строк/день) | 16-32 vCPU на узел |
| Крупный (10B+ строк/день) | 32-64 vCPU на узел |
| Высокая конкуренция (500+ запросов/сек) | 64+ vCPU на узел |
🔹 Советы по оптимизации: ClickHouse хорошо масштабируется с большим количеством ядер (используйте хотя бы 8+ ядер). Динамически настраивайте max_threads для оптимизации использования CPU:
SET max_threads = 32;3. Требования к памяти (RAM)
📌 ClickHouse хранит промежуточные результаты запросов в памяти. ✅ Большее количество RAM снижает необходимость чтения с диска и ускоряет сложные запросы.
Руководство по RAM
| Сценарий использования | Рекомендуемая RAM |
|---|---|
| Малый (100M строк/день) | 16-32 GB |
| Средний (1B строк/день) | 64-128 GB |
| Крупный (10B+ строк/день) | 128-512 GB |
| Сложные агрегации | 256 GB+ |
🔹 Советы по оптимизации: Контролируйте использование памяти:
SELECT * FROM system.metrics WHERE metric = 'MemoryUsage';4. Требования к хранилищу
📌 ClickHouse требует быстрого и ёмкого хранилища.
✅ Используйте SSD/NVMe для лучшей производительности.
Оценка требований к хранилищу
Хранилище = Размер данных * Коэффициент сжатия * Коэффициент репликации * Период храненияРуководство по хранилищу
| Сценарий использования | Рекомендуемое хранилище |
|---|---|
| Малый (100M строк/день, 1 год хранения) | 1-5 TB SSD |
| Средний (1B строк/день, 1 год хранения) | 5-20 TB NVMe |
| Крупный (10B+ строк/день, 1 год хранения) | 20-100 TB NVMe RAID |
🔹 Советы по оптимизации: Используйте формат хранения MergeTree с сжатием ZSTD:
ALTER TABLE events MODIFY SETTING compression_codec = 'ZSTD';5. Требования к пропускной способности сети
📌 Сетевые скорости влияют на репликацию и распределённые запросы.
✅ Используйте как минимум 10GbE (предпочтительно 25GbE или выше).
Руководство по сети
| Размер кластера | Рекомендуемая сеть |
|---|---|
| 1-3 узла | Ethernet 1-10 Gbps |
| 3-10 узлов | Ethernet 10-25 Gbps |
| 10+ узлов | Ethernet 40-100 Gbps или InfiniBand |
🔹 Советы по оптимизации: Разрешите параллельное выполнение запросов между узлами:
SET distributed_product_mode = 'local';6. Cheat Sheet для расчета аппаратных ресурсов ClickHouse
| Сценарий использования | CPU | RAM | Хранилище | Сеть |
|---|---|---|---|---|
| Малый (100M строк/день) | 4-8 vCPU | 16-32 GB | 1-5 TB SSD | 1 Gbps |
| Средний (1B строк/день) | 16-32 vCPU | 64-128 GB | 5-20 TB NVMe | 10 Gbps |
| Крупный (10B+ строк/день) | 32-64 vCPU | 128-512 GB | 20-100 TB NVMe | 25+ Gbps |
| Высокий пропуск (500+ запросов/сек) | 64+ vCPU | 256+ GB | 100 TB+ | 40+ Gbps |
Оценка необходимого числа узлов для кластера ClickHouse зависит от объема данных, сложности запросов, нагрузки на запись и потребности в репликации. Ниже приведен структурированный пошаговый подход к расчету идеального размера кластера.
1. Ключевые факторы для определения числа узлов
| Фактор | Влияние на количество узлов |
|---|---|
| Объем данных | Чем больше данных, тем больше шардов |
| Нагрузка по запросам | Высокая конкуренция — больше реплик |
| Нагрузка на запись | Высокая скорость записи — больше узлов для записи |
| Потребности в репликации | Высокая доступность — больше реплик |
| Отказоустойчивость | Обеспечение избыточности узлов |
2. Базовая формула для оценки числа узлов
Общее количество узлов (T) в кластере ClickHouse рассчитывается по формуле:
T = (Шарды * Реплики) + Выделенные узлы (для записи, запросов, резервного копирования)Где:
- Шарды = (Общий размер данных / Хранилище на узел)
- Реплики = (Уровень отказоустойчивости)
- Выделенные узлы (необязательно) = Узлы для записи, резервного копирования или запросов
3. Оценка количества узлов на основе объема данных
| Объем данных | Необходимое количество шардов | Рекомендуемое количество узлов |
|---|---|---|
| < 1 ТБ (Малый) | 1-2 Шарда | 1-3 Узла (1 основной + 1 реплика) |
| 1-10 ТБ (Средний) | 2-4 Шарда | 3-6 Узлов (2 шардов, 1-2 реплики на шард) |
| 10-100 ТБ (Большой) | 4-8 Шардов | 6-12 Узлов (4-6 шардов, 1-2 реплики на шард) |
| 100 ТБ+ (Большие данные) | 10+ Шардов | 12+ Узлов (Шардинг + Репликация) |
📌 Правило большого пальца:
- Малые рабочие нагрузки могут работать на 1-3 узлах (один узел с резервной копией).
- Средние рабочие нагрузки требуют 3-6 узлов (шардинг + репликация).
- Рабочие нагрузки большого масштаба требуют 6+ узлов (выделенные узлы для записи и аналитики).
4. Оценка узлов на основе нагрузки по запросам и записи
| Нагрузка по запросам | Нагрузка по записи | Рекомендуемое количество узлов |
|---|---|---|
| Низкая (≤ 100 запросов/сек) | ≤ 10M строк/день | 1-3 Узла |
| Средняя (100-500 запросов/сек) | 10M-1B строк/день | 3-6 Узлов |
| Высокая (500+ запросов/сек) | 1B+ строк/день | 6-12 Узлов |
📌 Рабочие нагрузки с высокой частотой запросов выигрывают от большего количества реплик.
📌 Рабочие нагрузки с высокой скоростью записи выигрывают от выделенных узлов для записи.
5. Учет высокой доступности (Репликация и отказоустойчивость)
Для избежания точек отказа используйте репликацию.
| Уровень отказоустойчивости | Рекомендуемый коэффициент репликации | Общее количество узлов |
|---|---|---|
| Базовый (без избыточности) | 1 (Без репликации) | 1+ Узлов |
| Стандартная HA (1 реплика) | 2 (1 реплика на шард) | 3+ Узла |
| Enterprise HA (Многоуровневая репликация) | 3 (2 реплики на шард) | 6+ Узлов |
📌 Для критически важных систем используйте как минимум 2 реплики на шард.