ClickHouse/docs/ru/operations/tips.md

# Советы по эксплуатации

## Процессор

Требуется поддержка набора инструкций SSE 4.2. Современные процессоры (с 2008 года) его поддерживают.

При выборе между процессорами с большим числом ядер с немного меньшей тактовой частотой и процессором с меньшим числом ядер с высокой тактовой частотой, первый вариант более предпочтителен.
Например, 16 ядер с 2600 MHz лучше, чем 8 ядер 3600 MHz.

## Hyper-Threading

Hyper-threading лучше не отключать. Некоторые запросам он помогает, а некоторым — нет.

## Turbo-Boost

Turbo-Boost крайне не рекомендуется отключать. При типичной нагрузке он значительно улучшает производительность.
Можно использовать `turbostat` для просмотра реальной тактовой частоты процессора под нагрузкой.

## CPU scaling governor

Нужно всегда использовать `performance` scaling governor. `ondemand` scaling governor работает намного хуже при постоянно высоком спросе.

```bash
sudo echo 'performance' | tee /sys/devices/system/cpu/cpu\*/cpufreq/scaling_governor
```

## Ограничение CPU

Процессоры могут перегреваться. С помощью `dmesg` можно увидеть, если тактовая частота процессора была ограничена из-за перегрева.
Также ограничение может устанавливаться снаружи на уровне датацентра. С помощью `turbostat` можно за этим наблюдать под нагрузкой.

## Оперативная память

Для небольших объемов данных (до \~200 Гб в сжатом виде) лучше всего использовать столько памяти не меньше, чем объем данных.
Для больших объемов данных, при выполнении интерактивных (онлайн) запросов, стоит использовать разумный объем оперативной памяти (128 Гб или более) для того, чтобы горячее подмножество данных поместилось в кеше страниц.
Даже для объемов данных в \~50 Тб на сервер, использование 128 Гб оперативной памяти намного лучше для производительности выполнения запросов, чем 64 Гб.

## Файл подкачки

Всегда отключайте файл подкачки. Единственной причиной этого не делать может быть только использование ClickHouse на личном ноутбуке.

## Huge pages

Механизм прозрачных huge pages нужно отключить. Он мешает работе аллокаторов памяти, что приводит к значительной деградации производительности.

```bash
echo 'never' | sudo tee /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
```

С помощью `perf top` можно наблюдать за временем, проведенном в ядре операционной системы для управления памятью.
Постоянные huge pages так же не нужно аллоцировать.

## Подсистема хранения

Если ваш бюджет позволяет использовать SSD, используйте SSD.
В противном случае используйте HDD. SATA HDDs 7200 RPM подойдут.

Предпочитайте много серверов с локальными жесткими дисками вместо меньшего числа серверов с подключенными дисковыми полками.
Но для хранения архивов с редкими запросами полки всё же подходят.

## RAID

При использовании HDD можно объединить их RAID-10, RAID-5, RAID-6 или RAID-50.
Лучше использовать программный RAID в Linux (`mdadm`). Лучше не использовать LVM.
При создании RAID-10, нужно выбрать `far` расположение.
Если бюджет позволяет, лучше выбрать RAID-10.

На более чем 4 дисках вместо RAID-5 нужно использовать RAID-6 (предпочтительнее) или RAID-50.
При использовании RAID-5, RAID-6 или RAID-50, нужно всегда увеличивать stripe_cache_size, так как значение по умолчанию выбрано не самым удачным образом.

```bash
echo 4096 | sudo tee /sys/block/md2/md/stripe_cache_size
```

Точное число стоит вычислять из числа устройств и размер блока по формуле: `2 * num_devices * chunk_size_in_bytes / 4096`.

Размер блока в 1024 Кб подходит для всех конфигураций RAID.
Никогда не указывайте слишком маленький или слишком большой размер блока.

На SSD можно использовать RAID-0.
Вне зависимости от использования RAID, всегда используйте репликацию для безопасности данных.

Включите NCQ с длинной очередью. Для HDD стоит выбрать планировщик CFQ, а для SSD — noop. Не стоит уменьшать настройку readahead.
На HDD стоит включать кеш записи.

## Файловая система

Ext4 — самый проверенный вариант, стоит указывать опции монтирования `noatime,nobarrier`.
XFS также подходит, но не так тщательно протестирована в сочетании с ClickHouse.
Большинство других файловых систем также должны нормально работать. Файловые системы с отложенной аллокацией работают лучше.

## Ядро Linux

Не используйте слишком старое ядро Linux. В 2015 году 3.18.19 — достаточно свежее.
Рассмотрите возможность использования сборки ядра от Яндекса: <https://github.com/yandex/smart> — это дает прирост в производительности не менее 5%.

## Сеть

При использовании IPv6, стоит увеличить размер кеша маршрутов.
Ядра Linux до 3.2 имели массу проблем в реализации IPv6.

Предпочитайте как минимум 10 Гбит сеть. 1 Гбит также будет работать, но намного хуже для починки реплик с десятками терабайт данных или для обработки распределенных запросов с большим объемом промежуточных данных.

## ZooKeeper

Вероятно вы уже используете ZooKeeper для других целей. Можно использовать ту же инсталляцию ZooKeeper, если она не сильно перегружена.

Лучше использовать свежую версию ZooKeeper, как минимум 3.4.9. Версия в стабильных дистрибутивах Linux может быть устаревшей.

Никогда не используете написанные вручную скрипты для переноса данных между разными ZooKeeper кластерами, потому что результат будет некорректный для sequential нод. Никогда не используйте утилиту "zkcopy", по той же причине: https://github.com/ksprojects/zkcopy/issues/15

Если вы хотите разделить существующий ZooKeeper кластер на два, правильный способ - увеличить количество его реплик, а затем переконфигурировать его как два независимых кластера.

С настройками по умолчанию, ZooKeeper является бомбой замедленного действия:

> Сервер ZooKeeper не будет удалять файлы со старыми снепшоты и логами при использовании конфигурации по умолчанию (см. autopurge), это является ответственностью оператора.

Эту бомбу нужно обезвредить.

Далее описана конфигурация ZooKeeper (3.5.1), используемая в боевом окружении Яндекс.Метрики на момент 20 мая 2017 года:

zoo.cfg:

```bash
# http://hadoop.apache.org/zookeeper/docs/current/zookeeperAdmin.html

# The number of milliseconds of each tick
tickTime=2000
# The number of ticks that the initial
# synchronization phase can take
initLimit=30000
# The number of ticks that can pass between
# sending a request and getting an acknowledgement
syncLimit=10

maxClientCnxns=2000

maxSessionTimeout=60000000
# the directory where the snapshot is stored.
dataDir=/opt/zookeeper/{{ cluster['name'] }}/data
# Place the dataLogDir to a separate physical disc for better performance
dataLogDir=/opt/zookeeper/{{ cluster['name'] }}/logs

autopurge.snapRetainCount=10
autopurge.purgeInterval=1


# To avoid seeks ZooKeeper allocates space in the transaction log file in
# blocks of preAllocSize kilobytes. The default block size is 64M. One reason
# for changing the size of the blocks is to reduce the block size if snapshots
# are taken more often. (Also, see snapCount).
preAllocSize=131072

# Clients can submit requests faster than ZooKeeper can process them,
# especially if there are a lot of clients. To prevent ZooKeeper from running
# out of memory due to queued requests, ZooKeeper will throttle clients so that
# there is no more than globalOutstandingLimit outstanding requests in the
# system. The default limit is 1,000.ZooKeeper logs transactions to a
# transaction log. After snapCount transactions are written to a log file a
# snapshot is started and a new transaction log file is started. The default
# snapCount is 10,000.
snapCount=3000000

# If this option is defined, requests will be will logged to a trace file named
# traceFile.year.month.day.
#traceFile=

# Leader accepts client connections. Default value is "yes". The leader machine
# coordinates updates. For higher update throughput at thes slight expense of
# read throughput the leader can be configured to not accept clients and focus
# on coordination.
leaderServes=yes

standaloneEnabled=false
dynamicConfigFile=/etc/zookeeper-{{ cluster['name'] }}/conf/zoo.cfg.dynamic
```

Версия Java:

```text
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_25-b17)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.25-b02, mixed mode)
```

Параметры JVM:

```bash
NAME=zookeeper-{{ cluster['name'] }}
ZOOCFGDIR=/etc/$NAME/conf

# TODO this is really ugly
# How to find out, which jars are needed?
# seems, that log4j requires the log4j.properties file to be in the classpath
CLASSPATH="$ZOOCFGDIR:/usr/build/classes:/usr/build/lib/*.jar:/usr/share/zookeeper/zookeeper-3.5.1-metrika.jar:/usr/share/zookeeper/slf4j-log4j12-1.7.5.jar:/usr/share/zookeeper/slf4j-api-1.7.5.jar:/usr/share/zookeeper/servlet-api-2.5-20081211.jar:/usr/share/zookeeper/netty-3.7.0.Final.jar:/usr/share/zookeeper/log4j-1.2.16.jar:/usr/share/zookeeper/jline-2.11.jar:/usr/share/zookeeper/jetty-util-6.1.26.jar:/usr/share/zookeeper/jetty-6.1.26.jar:/usr/share/zookeeper/javacc.jar:/usr/share/zookeeper/jackson-mapper-asl-1.9.11.jar:/usr/share/zookeeper/jackson-core-asl-1.9.11.jar:/usr/share/zookeeper/commons-cli-1.2.jar:/usr/src/java/lib/*.jar:/usr/etc/zookeeper"

ZOOCFG="$ZOOCFGDIR/zoo.cfg"
ZOO_LOG_DIR=/var/log/$NAME
USER=zookeeper
GROUP=zookeeper
PIDDIR=/var/run/$NAME
PIDFILE=$PIDDIR/$NAME.pid
SCRIPTNAME=/etc/init.d/$NAME
JAVA=/usr/bin/java
ZOOMAIN="org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerMain"
ZOO_LOG4J_PROP="INFO,ROLLINGFILE"
JMXLOCALONLY=false
JAVA_OPTS="-Xms{{ cluster.get('xms','128M') }} \
    -Xmx{{ cluster.get('xmx','1G') }} \
    -Xloggc:/var/log/$NAME/zookeeper-gc.log \
    -XX:+UseGCLogFileRotation \
    -XX:NumberOfGCLogFiles=16 \
    -XX:GCLogFileSize=16M \
    -verbose:gc \
    -XX:+PrintGCTimeStamps \
    -XX:+PrintGCDateStamps \
    -XX:+PrintGCDetails
    -XX:+PrintTenuringDistribution \
    -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime \
    -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime \
    -XX:+PrintSafepointStatistics \
    -XX:+UseParNewGC \
    -XX:+UseConcMarkSweepGC \
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled"
```

Salt init:

```text
description "zookeeper-{{ cluster['name'] }} centralized coordination service"

start on runlevel [2345]
stop on runlevel [!2345]

respawn

limit nofile 8192 8192

pre-start script
    [ -r "/etc/zookeeper-{{ cluster['name'] }}/conf/environment" ] || exit 0
    . /etc/zookeeper-{{ cluster['name'] }}/conf/environment
    [ -d $ZOO_LOG_DIR ] || mkdir -p $ZOO_LOG_DIR
    chown $USER:$GROUP $ZOO_LOG_DIR
end script

script
    . /etc/zookeeper-{{ cluster['name'] }}/conf/environment
    [ -r /etc/default/zookeeper ] && . /etc/default/zookeeper
    if [ -z "$JMXDISABLE" ]; then
        JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.local.only=$JMXLOCALONLY"
    fi
    exec start-stop-daemon --start -c $USER --exec $JAVA --name zookeeper-{{ cluster['name'] }} \
        -- -cp $CLASSPATH $JAVA_OPTS -Dzookeeper.log.dir=${ZOO_LOG_DIR} \
        -Dzookeeper.root.logger=${ZOO_LOG4J_PROP} $ZOOMAIN $ZOOCFG
end script
```