大数据工具之Trino

简介

不少人没有听说过Trino，但绝大多数人都听说过Presto，一个基于JVM的MPP计算引擎，Presto是一个高性能的、分布式的大数据SQL查询引擎。

诞生于Facebook(脸书)，扬名于Linux基金会！

官网：https://trino.io/

广告词：Connect Everything(别人总结的，自己的有点长)

从字面意思可以看到它支持的数据源应该是没有限制的，例如：Hadoop、AWS S3、Alluxio、MySQL、Cassandra、Kafka、ES、Kudu、MongoDB、MySQL等等，一句话，就是在市面能看到的存储，它基本上都支持。

Trino没有自己的存储，实现了存储与计算分离，而存储与计算分离的核心就是基于连接器的架构。连接器为Trino提供了连接任意数据源的接口，也可以自定义编程实现连接器

安装须知

操作系统要求

• 64位Linux系统
• 为运行trino的用户提供足够的unlimit。包括trino能够打开的文件描述符，官方推荐以下配置：

vim /etc/security/limits.conf

root soft nofile 131072
root hard nofile 131072

#修改完后，退出当前会话，重新登录即可生效。查看配置是否生效：
[root@paratera128 ~]# su root
[root@paratera128 ~]# ulimit -a
core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 7154
max locked memory       (kbytes, -l) 64
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 131072
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 8192
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 7154
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited

Java运行时要求

Trino要求使用Java 11 64位版本，最低要求为：11.0.11，注意：不支持Java 8，也不支持 Java 12或者Java 13。Trino官方推荐我们使用Azul Zulu的JDK版本。此处，我们选择较新的11.0.12+7版本。

Python版本要求

版本：2.6.x、2.7.x、或者3.x

当前主流的Liunx系统：Centos 7自带的版本是2.7.5，ubuntu16.04自带两个python版本,一个是Python 2.7.12，另一个是Python 3.5.2，够用，如果想折腾另说

节点矩阵

一般来说集群各节点之间都属于局域网环境，把防火墙关了

192.168.137.128节点配置域名映射如下：

#vim /etc/hosts
192.168.137.128 paratera128
192.168.137.129 paratera129
192.168.137.130 paratera130

node	hostname	role	Memory
192.168.137.128	paratera128	coordinator	1G
192.168.137.129	paratera129	worker	2G
192.168.137.130	paratera130	worker	2G

假装Worker给了2G，其实只有一个G（迫于财力），只想说明一点就是coordinator可以只作为协调者，有限的资源应该偏向Worker！

安装过程

创建trino用户

我们这里就不创建了，三台机器都用root账号，如果需要的可以通过命令创建并设置权限：

groupadd trino;
useradd 账号;
usermod 账号 -G trino;

节点免密登录

方便后面资料分发和切换操作

#1、paratera128生成密钥公钥
[root@paratera128 opt]# ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
SHA256:LtZpH8isWa6CncLHG+OsVSaPCL8toJRtmuFMlW7oZrQ root@paratera128
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
|                 |
|                 |
|    .            |
|   o             |
|. * . o S        |
|.X * * = o       |
|OoX+=.+ X .      |
|.E=**+ B . .     |
|o o==o+.. .      |
+----[SHA256]-----+
[root@paratera128 opt]# cd /root/.ssh/
[root@paratera128 .ssh]# ls -la
total 16
drwx------. 2 root root   57 Jul 17 23:44 .
dr-xr-x---. 6 root root 4096 Jul 17 23:42 ..
-rw-------. 1 root root 1675 Jul 17 23:44 id_rsa
-rw-r--r--. 1 root root  398 Jul 17 23:44 id_rsa.pub
-rw-r--r--. 1 root root  177 Jul 10 20:18 known_hosts

#2、paratera128本机免密，毕竟也要在128上操作
[root@paratera128 .ssh]# ssh-copy-id root@192.168.137.128
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: Source of key(s) to be installed: "/root/.ssh/id_rsa.pub"
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: attempting to log in with the new key(s), to filter out any that are already installed
/usr/bin/ssh-copy-id: INFO: 1 key(s) remain to be installed -- if you are prompted now it is to install the new keys
root@192.168.137.128's password:

Number of key(s) added: 1

Now try logging into the machine, with:   "ssh 'root@192.168.137.128'"
and check to make sure that only the key(s) you wanted were added.

#3、把id_rsa.pub 公钥分别复制到paratera129,paratera130 /root/.ssh目录下(没有你就mkdir)
[root@paratera128 .ssh]# scp id_rsa.pub paratera129:/root/.ssh/
The authenticity of host 'paratera130 (192.168.137.129)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:o/nY3kq4UEVzz7LN5qLMQFwixXTIXU+Zv2Nnytzwtug.
ECDSA key fingerprint is MD5:c0:91:28:b9:57:fe:5c:67:93:27:e2:b9:12:f3:2e:cd.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'paratera130,192.168.137.129' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@paratera130's password:
id_rsa.pub               
[root@paratera128 .ssh]# scp id_rsa.pub paratera130:/root/.ssh/
The authenticity of host 'paratera130 (192.168.137.130)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:o/nY3kq4UEVzz7LN5qLMQFwixXTIXU+Zv2Nnytzwtug.
ECDSA key fingerprint is MD5:c0:91:28:b9:57:fe:5c:67:93:27:e2:b9:12:f3:2e:cd.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added 'paratera130,192.168.137.130' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@paratera130's password:
id_rsa.pub        

#4、paratera129、paratera130 公钥目录下生成 authorized_keys 文件，对应
#PubkeyAuthentication yes
# The default is to check both .ssh/authorized_keys and .ssh/authorized_keys2
# but this is overridden so installations will only check .ssh/authorized_keys
AuthorizedKeysFile      .ssh/authorized_keys

[root@paratera129 .ssh]# cat id_rsa.pub>>authorized_keys
[root@paratera129 .ssh]# ls
authorized_keys  id_rsa.pub

[root@paratera130 .ssh]# cat id_rsa.pub>>authorized_keys
[root@paratera130 .ssh]# ls
authorized_keys  id_rsa.pub

#5、重启sshd服务
[root@paratera129 .ssh]# service sshd restart
Redirecting to /bin/systemctl restart sshd.service

[root@paratera130 .ssh]# service sshd restart
Redirecting to /bin/systemctl restart sshd.service

安装JDK

zulu11.50.19-ca-jdk11.0.12-linux_x64.tar.gz
下载连接：https://download.csdn.net/download/huxiang19851114/86248146

[root@paratera128 ~]# mkdir /opt/trino
[root@paratera128 ~]# chmod 777 /opt/trino/
# 解压
[root@paratera128 ~]# tar -xvzf zulu11.50.19-ca-jdk11.0.12-linux_x64.tar.gz -C /opt/trino/
# 创建超链接，短小精悍
[trino@ha-node1 ~]$ ln -s /opt/zulu11.50.19-ca-jdk11.0.12-linux_x64/ /opt/jdk11_zulu
[root@paratera128 ~]# ll /opt/trino/ | grep jdk11_zulu
lrwxrwxrwx.  1 root root  48 Jul 17 23:19 jdk11_zulu -> /opt/trino/zulu11.50.19-ca-jdk11.0.12-linux_x64/
#环境遍历配置
[root@paratera128 ~]# vim /etc/profile
    export JAVA_HOME=/opt/trino/jdk11_zulu
    export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
[root@paratera128 ~]# source /etc/profile
[root@paratera128 ~]# java -version
openjdk version "11.0.12" 2021-07-20 LTS
OpenJDK Runtime Environment Zulu11.50+19-CA (build 11.0.12+7-LTS)
OpenJDK 64-Bit Server VM Zulu11.50+19-CA (build 11.0.12+7-LTS, mixed mode)

分发脚本

在这里因为涉及到集群部署，包括安装文件和启动脚本都有很多重复的操作，考虑使用分发脚本的模式，一台配置好后scp过去即可，所以创建一个文件夹把所有trino相关的安装资料都放一块

xync.sh

#!/bin/bash
echo "--------------Start Xync Data......----------------"

for node in "paratera129" "paratera130";
do
 scp -r /opt/trino $node:/opt
 ssh $node "ln -s /opt/trino/zulu11.50.19-ca-jdk11.0.12-linux_x64/ /opt/trino/jdk11_zulu"
 scp /etc/profile $node:/etc/profile
 ssh $node "source /etc/profile"
done

echo "--------------Xync Data Done......----------------"

后续有任何需要同时在三台服务器上执行的操作都可以往这里加

安装Trino

trino-server-359.tar.gz
下载链接：https://download.csdn.net/download/huxiang19851114/86248147

解压配置trino

#解压Trino
[root@paratera128 ~]# tar -xvzf trino-server-359.tar.gz -C /opt/trino/

#trino解压目录创建数据目录
[root@paratera128 ~]# mkdir /opt/trino/trino-server-359/data

#trino解压目录创建配置目录
[root@paratera128 ~]# mkdir /opt/trino/trino-server-359/etc

配置目录将配置如下信息：

• trino节点配置：配置每个trino节点的环境。
• JVM配置：配置JVM的相关参数。
• Config属性：配置trino服务器。
• Catalog属性：配置trino的connector（数据源）

配置节点属性

/etc/node.properties

node.environment=trino_dev
node.id=ffffffff-ffff-ffff-ffff-ffffffffffff
node.data-dir=/opt/trino/trino-server-359/data

说明：

• node.environment：集群中的所有trino节点都必须由相同的环境名称。必须以小写字母开头，只能包含小写字母、数字和下划线。
• node.id：安装的trino节点的唯一标识符。每个节点都必须由唯一的标识符。标识符必须以字母数字字符开头，并且只能包含字母数字、- 或 _ 字符。
• node.data-dir：trino的数据目录，trino会在该目录中存放日志、以及其他数据。

配置JVM

/etc/jvm.config

-server
-Xmx3G
-XX:-UseBiasedLocking
-XX:+UseG1GC
-XX:G1HeapRegionSize=32M
-XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent
-XX:+ExitOnOutOfMemoryError
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:-OmitStackTraceInFastThrow
-XX:ReservedCodeCacheSize=512M
-XX:PerMethodRecompilationCutoff=10000
-XX:PerBytecodeRecompilationCutoff=10000
-Djdk.attach.allowAttachSelf=true
-Djdk.nio.maxCachedBufferSize=2000000

每个节点可以配置不同的容量，根据自己服务器内存大小量力而行

配置trino服务器

Trino的服务器集群有两种角色：coordinators 和 workers。

Coordinators

• Trino的coordinator是负责解析语句、计划查询和管理 Trino workers的服务器。它是 Trino 安装的“大脑”，也是客户端连接以提交执行语句的节点。每个 Trino 安装都必须有一名 Trino coordinator以及一名或多名 Trino workers。出于开发或测试目的，可以将 Trino 的单个实例配置为执行这两个角色。
• coordinator跟踪每个worker的活动并协调查询的执行。coordinator创建涉及一系列阶段的查询的逻辑模型，然后将其转换为在worker集群上运行的一系列连接任务。
• coordinator使用 REST API 与worker和client进行通信。

Workers

• worker 负责执行任务和处理数据。worker从连接器获取数据并相互交换中间数据。coordinator负责从worker那里获取结果并将最终结果返回给client。
• 当 Trino worker进程启动时，它会将自己通告给coordinator中的discovery服务器，这使得 Trino coordinator可以使用它来执行任务。
• worker使用 REST API 与worker和 Trino coordinator进行通信。

Coordinators配置：/etc/config.properties

coordinator=true
node-scheduler.include-coordinator=false
http-server.http.port=10080
query.max-memory=1GB
query.max-memory-per-node=1GB
query.max-total-memory-per-node=1GB
discovery.uri=http://paratera128:10080 #服务发现地址（Coordinators节点）

Workers配置：/etc/config.properties

coordinator=false
http-server.http.port=10080
query.max-memory=2GB
query.max-memory-per-node=2GB
query.max-total-memory-per-node=2GB
discovery.uri=http://paratera128:10080 #服务发现地址（Coordinators节点）

配置日志级别

/etc/log.properties

io.trino=INFO

配置connector

catalog可以对应数据schema，可以配置多种语言扩展管理，我们这里配置JMX（Java Management Extensions，即Java管理扩展）意思意思，后续连接不同数据源再创建不同的connector

# 创建catalog目录
mkdir /opt/trino/etc/catalog
vim /opt/trino/etc/catalog/jmx.properties

connector.name=jmx

更新分发脚本

#!/bin/bash
echo "--------------Start Xync Data......----------------"

for node in "paratera129" "paratera130";
do
 scp -r /opt/trino $node:/opt
 ssh $node "ln -s /opt/trino/zulu11.50.19-ca-jdk11.0.12-linux_x64/ /opt/trino/jdk11_zulu"
 scp -r /etc/profile $node:/etc
 ssh $node "source /etc/profile"
 scp -r /opt/trino/trino-server-359 $node:/opt/trino
done

echo "--------------Xync Data Done......----------------"

修改Workers节点配置

node.properties修改node.id，与coordinator不同且唯一即可

config.properties修改coordinator=false

config.properties、jvm.config如果资源足够，端口也没有需要修改，可以忽略；

paratera129:

node.environment=trino_dev
node.id=ffffffff-ffff-ffff-ffff-fffffffffffe
node.data-dir=/opt/trino/trino-server-359/data

paratera130:

node.environment=trino_dev
node.id=ffffffff-ffff-ffff-ffff-fffffffffffd
node.data-dir=/opt/trino/trino-server-359/data

一键启停脚本

vim /opt/server.sh

#! /bin/bash
EXE_MODE=$1
for node in "paratera128" "paratera129" "paratera130";
do
  ssh $node "su - root -c \"/opt/trino/trino-server-359/bin/launcher ${EXE_MODE}\""
done

chmod 777 /opt/server.sh

启停

[root@paratera128 opt]# ./server.sh start
--------------start Trino Node......----------------
Started as 2719
Started as 2920
Started as 2922
--------------start Trino Node Success......----------------

安装trino cli客户端

trino-cli-359-executable.jar
下载连接：https://download.csdn.net/download/huxiang19851114/86248133

将jar包导入trino安装/bin目录下/trino-cli目录

[root@paratera128 bin]# mv trino-cli-359-executable.jar trino-cli
[root@paratera128 bin]# chmod 777 trino
[root@paratera128 bin]# ./trino-cli --server paratera128:10080 --catalog system --schema default
trino:default>

我们可以通过：http://paratera128:10080/ui/访问trino的web ui。

页面很low，现在因为没有任何任务执行，不是0就是空

Trino使用

连接MySQL

Connector

vim /opt/trino/trino-server-359/etc/mysql.properties

connector.name=mysql
connection-url=jdbc:mysql://182.92.67.160:3316?enabledTLSProtocols=TLSv1.2&useSSL=false
connection-user=root
connection-password=paratera

这种运行时的文件分发另外创建一个脚本

[root@paratera128 opt]# vim xync-setting.sh
#!/bin/bash
echo "--------------Start Xync Setting......----------------"

for node in "paratera129" "paratera130";
do
 scp -r /opt/trino/trino-server-359/etc/catalog $node:/opt/trino/trino-server-359/etc
done

echo "--------------Xync Setting Done......----------------"

[root@paratera128 opt]# chmod 777 xync-setting.sh

重启trino服务

[root@paratera128 opt]# ./server.sh restart
--------------restart Trino Node......----------------
Stopped 5697
Started as 5775
Stopped 8616
Started as 8690
Stopped 8490
Started as 8558
--------------restart Trino Node Success......----------------

通过trino-cli查询connector：

[root@paratera128 bin]# ./trino-cli --server paratera128:10080
trino> show catalogs;
 Catalog
---------
 jmx
 mysql
 system
(3 rows)

Query 20220721_022740_00007_33s88, FINISHED, 2 nodes
Splits: 36 total, 36 done (100.00%)
47.75 [0 rows, 0B] [0 rows/s, 0B/s]

查询示例

查询MySQL connector 的数据库Schema信息

trino> show schemas from mysql;
       Schema
--------------------
 billing_order
 console
 information_schema
 jira-demo
 jspxcms
 jupyterservice
 my_selfservice
 ngbilling
 ngbilling_test
 notice
 performance_schema
 push_web_chart
 selfservice
 stage_selfservice
 ts_kbs
 user_activity
(16 rows)

Query 20220721_023220_00008_33s88, FINISHED, 3 nodes
Splits: 36 total, 36 done (100.00%)
9.04 [16 rows, 270B] [1 rows/s, 30B/s]

切换到数据库进行查询操作

trino> use mysql.console;
USE
trino:console> select * from user_info;
                        id                        |      name      |            email            | real_email |    phone    |   group_id    | bonus_level | user_pref |                    unit                     |      department      |   office   | sex  |     region     |  street  | h
--------------------------------------------------+----------------+---------------------
 SELF-0CmEFpMQd2d58yeyzSkQUwiSnBAI7pJp8N7WZJRRxqo | zhangyj        | zhangyj@blsc.cn             | NULL       | NULL        | NULL          | NULL        |         1 | NULL                                        | NULL                 | NULL       | NULL | NULL           | NULL     | N
 SELF-0UisYtyGwsZ4RqXmmVtXILrhheBvyswMzwiF085xDZE | zhangleia      | zhangleia@blsc.cn           | NULL       | NULL        | NULL          | NULL        |         1 | NULL                                        | NULL                 | NULL       | NULL | NULL           | NULL     | N
 
trino:console> select count(1) from user_info;
 _col0
-------
    23
(1 row)

Query 20220721_024807_00015_33s88, FINISHED, 2 nodes
Splits: 17 total, 17 done (100.00%)
12.93 [1 rows, 0B] [0 rows/s, 0B/s]

灵魂拷问

如果仅仅从以上来看，我们费了半天劲，还是通过MySQL脚本来进行查询，有啥区别，意义何在？

我们来看看Trino内部是怎么操作的，我们指导MySQL有个Explain执行计划，同样的，Trino也有一个查询计划，查看查询计划：

可以看到两台Workers节点参与查询的信息，可以看到130节点分摊了整个任务的16/17，而129节点是1/17

继续进入看详细的查询计划：

一共分为两个Stage。第一个执行的Stage是TableScan，第二个直接Output输出，所以查询的落脚点其实就在Stage1，我们点击进去看看

Table Scan并只拉取了一条数据，直接执行了sql语句，然后输出，是不是体现不出Trino查询引擎的强大，甚至完全没必要费这么大劲？

好了，我们来换个复杂点的查询操作：

一共分为4个Stage执行，对应查询Mysql就是4个任务，限于我本地环境只有两个Workers，且迫于财力，虚拟机分配到的内存（2G,1G,1G）和CPU（单核）资源有限，速度上看不出太多的优点，**灵魂拷问：同一个事情一个人做快还是分成好几个步骤，多个task去做更快？**当然，这个事情应该足够复杂！

可以看到Tasks 129，130分别有两个值为1的task，这个其实就是协调器通知的交互线程！

我们再看Live Plan图，原理其实很简单，他把这个SQL的操作拆成了三步：

第一步：穷举出两个关联查询表的数据

第二步：根据条件对两组数据进行聚合

第三步：对聚合数据进行输出

相当于Trino智能给你把查询脚本进行拆分，然后分布到不同的Worker节点进行操作！

Live Plan图不够详细的话，可以通过EXPLAIN计划命令查看

解读：

1. 扫描 cluster_user表，Trino自动选择 cluster_id进行hash分区。并且拉取两个字段：cluster_id、$hashvalue_2，这一步包括where条件都是下推到MySQL进行的。
2. 扫描 cluster表，按照id_0 hash分区，拉取了id，$hashvalue_5。
3. 拉取完数据后，在本地按照hash值执行shuffle分区。然后执行INNER JOIN操作，按分区执行的------灵魂拷问，这一步还跟MySQL有关吗？
4. 然后对分区的执行结果再聚合计算，计算并输出最终结果。

灵魂拷问：为什么要这么做，不要想得太深奥了，高端的食材往往只需要最简单的烹饪！同样，高深的设计往往都源于最基础的理论

最后来个图说明一下：

拓展

开启https访问

#1、生成 CA 证书私钥
openssl genrsa -out clustercoord.key 4096
#2、生成 CA 证书
openssl req -x509 -new -nodes -sha512 -days 3650 \
 -subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=example/OU=Personal/CN=paratera.com" \
 -key clustercoord.key \
 -out clustercoord.cert

#3、合并
cat clustercoord.key clustercoord.cert > ck.pem

#4、检查合并密钥是否可用
[root@paratera128 etc1]# openssl rsa -in ck.pem -check -noout
RSA key ok

#5、config.properties配置
http-server.https.enabled=true
http-server.https.port=8443
http-server.https.keystore.path=/etc/trino/ck.pem