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二级索引如何在Cassandra中运行?

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假设我有一个列族:

CREATE TABLE update_audit (
  scopeid bigint,
  formid bigint,
  time timestamp,
  record_link_id bigint,
  ipaddress text,
  user_zuid bigint,
  value text,
  PRIMARY KEY ((scopeid, formid), time)
  ) WITH CLUSTERING ORDER BY (time DESC)

使用两个辅助索引,其中 record_link_id 是高基数列:

CREATE INDEX update_audit_id_idx ON update_audit (record_link_id);

CREATE INDEX update_audit_user_zuid_idx ON update_audit (user_zuid);

根据我的知识,Cassandra将创建两个隐藏列系列,如下所示:

CREATE TABLE update_audit_id_idx(
    record_link_id bigint,
    scopeid bigint,
    formid bigint,
    time timestamp
    PRIMARY KEY ((record_link_id), scopeid, formid, time)
);

CREATE TABLE update_audit_user_zuid_idx(
    user_zuid bigint,
    scopeid bigint,
    formid bigint,
    time timestamp
    PRIMARY KEY ((user_zuid), scopeid, formid, time)
);

Cassandra二级索引实现为本地索引,而不是像普通表一样分发 . 每个节点仅存储其存储的数据的索引 .

请考虑以下查询:

select * from update_audit where scopeid=35 and formid=78005 and record_link_id=9897;
  • 这个查询如何在Cassandra中执行'under the hood'?

  • 高基数列索引( record_link_id )将如何影响其性能?

  • Cassandra会触摸上述查询的所有节点吗?为什么?

  • 首先执行哪个条件,基表partition_key或二级索引partition_key? Cassandra 将如何与这两个结果相交?

2 回答

  • 42
    select * from update_audit where scopeid=35 and formid=78005 and record_link_id=9897;
    

    上述查询如何在cassandra内部工作?

    基本上,将返回分区 scopeid=35formid=78005 的所有数据,然后通过 record_link_id 索引进行过滤 . 它将查找 9897record_link_id 条目,并尝试匹配与 scopeid=35formid=78005 返回的行匹配的条目 . 将返回分区键和索引键的行的交集 .

    高基数列(record_link_id)索引将如何影响上述查询的查询性能?

    高基数索引实质上为(几乎)主表中的每个条目创建一行 . 性能受到影响,因为Cassandra旨在对查询结果执行顺序读取 . 索引查询实质上迫使Cassandra执行随机读取 . 随着索引值的基数增加,查找查询值所需的时间也会增加 .

    cassandra会触及上述查询的所有节点吗?为什么?

    不可以 . 它应该只触及负责 scopeid=35formid=78005 分区的节点 . 索引同样存储在本地,仅包含对本地节点有效的条目 .

    在高基数列上创建索引将是最快和最好的数据模型

    这里的问题是方法不能扩展,如果 update_audit 是一个大型数据集,它将会很慢 . MVP Richard Low有一篇关于二级索引(The Sweet Spot For Cassandra Secondary Indexing)的精彩文章,特别是关于这一点:

    如果你的表明显大于内存,那么即使只返回几千个结果,查询也会非常慢 . 尽管看起来是一个有效的查询,但潜在地返回数百万用户将是灾难性的 . ...实际上,这意味着索引对于返回数十个,甚至数百个结果非常有用 . 下次考虑使用二级索引时请记住这一点 .

    现在,您首先通过特定分区限制的方法将有所帮助(因为您的分区当然应该适合内存) . 但我觉得这里表现更好的选择是使 record_link_id 成为集群密钥,而不是依赖于二级索引 .

    Edit

    即使我们提供主键,当有数百万用户扩展时,如何获得低基数索引的索引

    这取决于行的宽度 . 关于极低基数索引的棘手问题是,返回的行的百分比通常更大 . 例如,考虑一个宽行 users 表 . 您在查询中按分区键限制,但仍返回10,000行 . 如果您的索引类似于 gender ,那么您的查询将必须过滤掉这些行中的大约一半,这些行将无法正常执行 .

    二级索引往往效果最好(缺乏更好的描述)"middle of the road"基数 . 使用上述宽行 users 表的示例, countrystate 上的索引应该比 gender 上的索引执行得更好(假设大多数用户并非都生活在同一个国家或州) .

    Edit 20180913

    对于第一个问题“上面的查询如何在cassandra内部工作?”的答案,你知道查询分页时的行为是什么吗?

    请考虑以下图表,取自Java Driver documentation(v3.6):

    enter image description here

    基本上,分页将导致查询自行分解并返回到集群以进行下一次结果迭代 . 它不太可能超时,但性能将呈下降趋势,与总结果集的大小和集群中的节点数成比例 .

    TL; DR;请求的结果越多,节点越多,时间越长它需要 .

  • 2

    在Cassandra 2.x中也可以仅使用二级索引进行查询

    select * from update_audit其中record_link_id = 9897;

    但这对获取数据有很大影响,因为它会读取分布式环境中的所有分区 . 此查询提取的数据也不一致,无法在其上进行中继 .

    Suggestion:
    使用辅助索引被认为是NoSQL数据模型视图中的DIRT查询 .

    为了避免二级索引,我们可以创建一个新表并将数据复制到它 . 由于这是应用程序的查询,因此表是从查询派生的 .

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