动笔写这篇文章的原因,是起源于一个网友的问题。这位 MM 在晚上 23:00 点还在积极的思考程序问题,这份热情着实打动了我。
问题的现象是这样的,当通过 MUTATIONS 操作执行 DELETE 时
出现了如下异常:
首先是提示无法分配 xx Gib 硬盘空间
接着连带提示没有足够的空间给正在做 mutating 动作的分区 part
异常错误涉及到的分区 part 大小有140多G,而硬盘剩余空间200G。
这里就有一点反直觉的意思了,删除数据不应该是释放空间吗?为什么还提示我硬盘空间不足呢?
我在《ClickHouse原理解析与应用实践》这本书中曾描述过 MUTATIONS 部分的内容,但是不够深入,这篇文章也算是对这个知识点的一点补充吧。
接下来我会用一个简单的示例说明 MUTATIONS 的执行逻辑,首先新建一张测试表
接着写入两批不同分区的数据,第一批属于 201905
第二批数据属于 201906
此时我们查看磁盘目录
会看到两个分区目录,201905_1_1_0 有7.7M,201906_2_2_0有52K。
现在我们来看一看 MUTATIONS 操作是如何工作的
以 UPDATE 为例,执行下面的修改语句
完成后,我们再去看磁盘目录,会看到
总的目录大小由 7.8M 变成了 12M。
而分区 201905_1_1_0 和 201906_2_2_0 也都各自生成了一个以 mutation version 为后缀的新分区。
因为当前的 mutation version 是 3,所以它们分别是 201905_1_1_0_3 和 201906_2_2_0_3。(对于什么是 mutation version 我在书中有详细解释, 这里不再赘述)
在执行了 UPDATE 之后,如果和原始目录的大小进行对比,你会发现有些奇怪。例如 201905_1_1_0_3 和 201906_2_2_0_3 分别是 7.7M 和 52K,它们取代了原来的目录;而 201906_2_2_0 变成了 4K。
这是为什么呢?别急,跟我过一遍 MUTATIONS 的执行逻辑你就大致能够明白了。
其核心的逻辑如下:
首先,CH 会使用我们执行语句中附带的 WHERe user_id = 1 条件,
分别对 201905_1_1_0 和 201906_2_2_0 两个分区进行 count 查询,用以判断该分区内是否包含需要更新的数据。
在我们的这个示例中,user_id = 1 的数据在 201905_1_1_0 分区,所以你会在 CH 日志找到如下的查询信息:
接着,执行逻辑有两个分支:
对于包含修改范围的分区,CH 会进行 MUTATIONS 操作,其大致逻辑是:
第一,会创建一个 tmp_mut_ 为前缀、mutation version 为后缀的临时分区目录。
在我们这个示例中,临时目录为
后缀 _3 表示当前的 mutation version 是 3。
第二,对于需要修改的列,会在 tmp_mut 目录中生成全新的 .bin 和.mrk 文件,例如这个示例中的 score 字段。
第三,对于无需修改的列,则直接和原始分区目录中相应的文件建立硬链接。
最后,将 tmp 目录重命名为正式目录
再执行完了 UPDATE 之后,我们可以查看磁盘文件验证一番,进入到 201905_1_1_0_3 目录
注意看左边的数字,它表示这个文件的inode被连接的次数,如果该数字大于1,则表示建立了硬链接。
因为 score 是修改的字段,所以 score.bin 和 score.mrk2 是新生成的文件,它们的连接数是 1; 而其他文件的连接数是 2,说明它们和 201905_1_1_0 内的相应文件一一建立了硬链接。
对于不包含修改范围的分区,也就是不涉及数据修改的分区 part,CH 会走 clone 流程。
重点来了, 在进行后续动作之前,CH 首先会判断当前磁盘的剩余空间是否充足。如果空间充足,则逻辑继续;如果不足,就会抛出异常
而需要的剩余空间是该 part 大小的两倍。
在我们的这个示例中,201906_2_2_0 不涉及数据修改,所以它会进入 clone 流程:
首先,会判断磁盘的剩余空间是否满足 201906_2_2_0 大小的两倍。这里没有问题,所以继续。
接着, CH 会建立一个以 tmp_clone 为前缀的临时分区目录
然后,将 201906_2_2_0 内的文件全部硬链接到 tmp_clone_201906_2_2_0_3目录
最后,将 tmp_clone_201906_2_2_0_3 重命名为正式目录
同样的,我们可以到 201906_2_2_0_3 目录进行验证
可以看到,对于不用修改 part 分区目录,它们文件的 inode 全部是 2,都建立了硬链接。
对于 ALTER TABLE xxx DELETE 操作,它的逻辑和 UPDATE 是一样的,这里就不在赘述了。
回到开篇这位网友的问题,现在你能分析出原因了么?
这位网友执行了 DELETE WHERe 条件删除,恰好那个 140G 最大的 part 分区不在删除的条件范围内,所以这个分区进入了 clone 流程。而该流程首先会判断剩余空间是否大于 part 的两倍,所以就报错了。
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