如何通过分区策略与索引设计优化 OceanBase 的分布式查询性能？

OceanBase 技术问题
#1

在分布式环境下，跨节点 JOIN 操作或全表扫描可能导致网络传输开销激增。例如，未合理设计分区键可能导致数据倾斜，而缺失全局索引会迫使查询遍历多分片。

1 个赞
#3

这一部分内容牵扯到了物理资源性质、业务系统运行特点来调整对用的索引和分区

#4

这玩意丢给研发去弄吧，一旦设计完成，回头难度不低。

#5

@论坛小助手

#6

根据文档库中的信息，以下是从分区策略和索引设计两个方面优化 OceanBase 数据库分布式查询性能的详细方法：

一、分区策略优化

  1. 选择合适的分区键

    • 根据业务需求选择分区键，确保大多数查询能够利用分区键进行分区裁剪，减少数据访问量。例如，在 AP 场景中，如果查询通常涉及最近的数据，可以按时间列（如 DATE 或 TIMESTAMP）进行 RANGE 分区，并结合 HASH 分区进一步分散数据（参考片段标题：数据表设计最佳实践 → 分区）。

      CREATE TABLE t1 (c1 DATE, c2 INT, c3 INT)
PARTITION BY RANGE COLUMNS (c1)
SUBPARTITION BY HASH (c2) SUBPARTITIONS 32
(
    PARTITION p0 VALUES LESS THAN ('2024-01-01'),
    PARTITION p1 VALUES LESS THAN ('2024-02-01'),
    PARTITION p2 VALUES LESS THAN ('2024-03-01')
);

    • 对于关联性强的表，建议使用关联键作为分区键，并采用相同的分区方式，将这些表放入同一个 Table Group 中，以减少跨节点的数据交互（参考片段标题：分布式执行和并行查询 → 分布式执行）。

  2. 避免数据倾斜

    • 确保分区键的选择具有高基数（NDV，Number of Distinct Values），以避免某些分区存储过多数据，导致查询性能下降。例如，优先选择整形列或时间列作为分区键，而不是低基数的 VARCHAR 列（参考片段标题：数据表设计最佳实践 → 分区）。

  3. 合理配置分区数

    • 分区数应根据集群规模动态调整，通常推荐为一个 Zone 内所有机器 CPU 总数的两倍，以充分利用硬件资源并支持未来的扩容需求（参考片段标题：数据表设计最佳实践 → 分区）。

二、索引设计优化

  1. 优先使用本地索引

    • 默认情况下，分区表创建的是本地索引（LOCAL）。本地索引与分区表保持一对一的关系，每个索引分区仅覆盖对应的主表分区数据，从而避免分布式事务的开销（参考片段标题：使用 OceanBase 数据库分区表进行水平拆分 → 分区表 → 分区表的索引）。
      CREATE INDEX idx_log_date ON t_log_part_by_range_hash(log_date) LOCAL;

  2. 谨慎使用全局索引

    • 全局索引（GLOBAL）适用于以下场景：
      • 查询条件无法提供分区键时，可以通过全局索引避免全分区扫描。
      • 需要满足非分区键列的全局唯一性约束。
    • 然而，全局索引会增加写入成本，因为每一笔写入可能变成跨机的分布式事务。因此，仅在必要时使用全局索引（参考片段标题：OceanBase 数据库性能的影响因素 → 资源分配 → 局部索引和全局索引 → 全球索引）。
      CREATE INDEX idx_log_date2 ON t_log_part_by_range_hash(log_value, log_date) GLOBAL;

  3. 结合查询模式设计索引

    • 如果查询通常包含分区键，则优先创建本地索引，利用分区裁剪功能提升性能。
    • 如果查询不包含分区键但有其他常用过滤条件，则可以考虑创建全局索引或全局分区索引（参考片段标题：使用 OceanBase 数据库分区表进行水平拆分 → 分区表 → 分区表的索引）。

三、综合优化建议

  1. 减少跨节点数据交互

    • 将频繁 JOIN 的表放置在同一节点上（通过 Table Group 实现），以降低网络传输开销。
    • 确保分区策略一致，避免因分区不匹配导致的额外数据重分布。

  2. 避免全表扫描

    • 确保查询条件中包含分区键，以便 OceanBase 数据库优化器能够自动裁剪无关分区。
    • 在必要时，为常用查询路径创建针对性的索引。

  3. 监控与调优

    • 定期分析查询计划，检查是否存在不必要的全分区扫描或跨节点数据交互。
    • 根据实际负载调整分区策略和索引设计，确保系统性能持续优化。

通过以上方法，可以显著提升 OceanBase 数据库在分布式环境下的查询性能，同时降低网络传输和计算资源的开销。

更多信息请查看:

  1. 数据表设计最佳实践
  2. 分布式执行和并行查询
  3. OceanBase 数据库性能的影响因素
  4. 使用 OceanBase 数据库分区表进行水平拆分
  5. 分区类型
  6. OceanBase 集群运维管理之用户实操
#7

好的，我试一下