将 Presto 与 Dataproc 搭配使用

Presto（现在的 Trino） 是一个分布式 SQL 查询引擎，可用于查询分布在一个或多个异构数据源上的大型数据集。Presto 可以通过连接器查询 Hive、MySQL、Kafka 和其他数据源。本教程将介绍如何执行以下操作：

• 在 Dataproc 集群上安装 Presto 服务
• 从安装在与集群上的 Presto 服务通信的本地机器上的 Presto 客户端查询公共数据
• 从通过 Presto Java JDBC 驱动程序与集群上的 Presto 服务进行通信的 Java 应用运行查询。

目标

1. 创建 Dataproc 集群并安装 Presto

2. 准备数据。本教程使用 BigQuery 中提供的 Chicago Taxi Trips（芝加哥出租车行程）公共数据集。

   1. 从 BigQuery 中提取数据
   2. 以 CSV 文件的形式将数据加载到 Cloud Storage 中
   3. 转换数据：
      1. 将数据公开为 Hive 外部表，让 Presto 可以查询这些数据
      2. 将 CSV 格式的数据转换为 Parquet 格式，以加快查询速度

3. 向集群上运行的 Presto 协调器发送 Presto CLI 查询（通过 SSH 隧道发送）或应用代码查询（通过 Presto JDBC 驱动程序发送）

4. 通过 Presto 网页界面检查日志并监控 Presto 服务

费用

本教程使用 Google Cloud 的以下收费组件：

• Dataproc
• Cloud Storage
• BigQuery

您可使用价格计算器根据您的预计使用情况来估算费用。 Google Cloud 新用户可能有资格申请免费试用。

准备工作

如果您尚未执行此操作，请创建 Google Cloud 项目和 Cloud Storage 存储分区以保留此教程中使用的数据。

1. 设置项目

   1. 登录您的 Google Cloud 帐号。如果您是 Google Cloud 新手，请创建一个帐号来评估我们的产品在实际场景中的表现。新客户还可获享 $300 赠金，用于运行、测试和部署工作负载。

   2. 在 Google Cloud Console 的项目选择器页面上，选择或创建一个 Google Cloud 项目。

      注意：如果您不打算保留在此过程中创建的资源，请创建新的项目，而不要选择现有的项目。完成本教程介绍的步骤后，您可以删除所创建的项目，并移除与该项目关联的所有资源。

      转到“项目选择器”

   3. 确保您的 Cloud 项目已启用结算功能。 了解如何确认您的项目是否已启用结算功能。

   4. 启用 Dataproc, Compute Engine, Cloud Storage, and BigQuery API。

      启用 API

   5. 安装并初始化 Cloud SDK。

   6. 在 Google Cloud Console 的项目选择器页面上，选择或创建一个 Google Cloud 项目。

      注意：如果您不打算保留在此过程中创建的资源，请创建新的项目，而不要选择现有的项目。完成本教程介绍的步骤后，您可以删除所创建的项目，并移除与该项目关联的所有资源。

      转到“项目选择器”

   7. 确保您的 Cloud 项目已启用结算功能。 了解如何确认您的项目是否已启用结算功能。

   8. 启用 Dataproc, Compute Engine, Cloud Storage, and BigQuery API。

      启用 API

   9. 安装并初始化 Cloud SDK。

2. 在项目中创建 Cloud Storage 存储分区以保留此教程中使用的数据。

   1. 在 Cloud Console 中，转到 Cloud Storage 浏览器页面。

      转到浏览器

   2. 点击创建存储分区。
   3. 在创建存储分区页面上，输入您的存储分区信息。要转到下一步，请点击继续。
      • 在指定存储分区的名称中，输入符合存储分区命名要求的名称。
      • 对于选择数据存储位置，执行以下操作：
        • 选择位置类型选项。
        • 选择位置选项。
      • 对于为数据选择一个默认存储类别，请选择一个存储类别。
      • 对于选择如何控制对象的访问权限，请选择访问权限控制选项。
      • 对于高级设置（可选），请指定加密方法、保留政策或存储分区标签。
   4. 点击创建。

创建 Dataproc 集群

通过从本地机器的终端窗口运行此部分中显示的命令来创建集群。

使用 optional-components 标志（在映像版本 1.3 及更高版本上提供）创建 Dataproc 集群以在该集群上安装 Presto 可选组件，并使用 enable-component-gateway 标志来启用组件网关，让您能够从 Cloud Console 访问 Presto 网页界面。

映像版本 1.3 和 1.4 包含 PrestoDB，而映像版本 1.5 及更高版本包含 PrestoSQL。

1. 设置环境变量：
   • PROJECT：您的项目 ID
   • BUCKET_NAME：您在准备工作中创建的 Cloud Storage 存储分区的名称
   • REGION：将在其中创建此教程所使用集群的区域，例如“us-west1”
   • WORKERS：此教程推荐配备 3 到 5 个工作器

   export PROJECT=project-id
   export WORKERS=number
   export REGION=region
   export BUCKET_NAME=bucket-name
   

2. 在本地机器上运行 gcloud 命令行工具以创建集群。

   gcloud beta dataproc clusters create presto-cluster \
       --project=${PROJECT} \
       --region=${REGION} \
       --num-workers=${WORKERS} \
       --scopes=cloud-platform \
       --optional-components=PRESTO \
       --image-version=1.3  \
       --enable-component-gateway
   

   创建高可用性集群（此集群含有多个主节点），不推荐创建此类集群，因为协调器是在主节点 0 上启动，而其他任何主节点将保持空闲状态。

准备数据

将 bigquery-public-data chicago_taxi_trips 数据集作为 CSV 文件导出到 Cloud Storage，然后创建 Hive 外部表以引用数据。

1. 在本地机器上，运行以下命令，以 CSV 文件（不含标题）形式将出租车数据从 BigQuery 导入您在准备工作中创建的 Cloud Storage 存储分区。

   bq --location=us extract --destination_format=CSV \
        --field_delimiter=',' --print_header=false \
          "bigquery-public-data:chicago_taxi_trips.taxi_trips" \
          gs://${BUCKET_NAME}/chicago_taxi_trips/csv/shard-*.csv
   

2. 创建由您的 Cloud Storage 存储分区中的 CSV 和 Parquet 文件支持的 Hive 外部表。
   1. 创建 Hive 外部表 chicago_taxi_trips_csv。

      gcloud dataproc jobs submit hive \
          --cluster presto-cluster \
          --region=${REGION} \
          --execute "
              CREATE EXTERNAL TABLE chicago_taxi_trips_csv(
                unique_key   STRING,
                taxi_id  STRING,
                trip_start_timestamp  TIMESTAMP,
                trip_end_timestamp  TIMESTAMP,
                trip_seconds  INT,
                trip_miles   FLOAT,
                pickup_census_tract  INT,
                dropoff_census_tract  INT,
                pickup_community_area  INT,
                dropoff_community_area  INT,
                fare  FLOAT,
                tips  FLOAT,
                tolls  FLOAT,
                extras  FLOAT,
                trip_total  FLOAT,
                payment_type  STRING,
                company  STRING,
                pickup_latitude  FLOAT,
                pickup_longitude  FLOAT,
                pickup_location  STRING,
                dropoff_latitude  FLOAT,
                dropoff_longitude  FLOAT,
                dropoff_location  STRING)
              ROW FORMAT DELIMITED
              FIELDS TERMINATED BY ','
              STORED AS TEXTFILE
              location 'gs://${BUCKET_NAME}/chicago_taxi_trips/csv/';"
      

   2. 验证 Hive 外部表的创建过程。
      跳过此步骤以节省时间并减少资源使用量。 如果您的集群具有 3 个或更少的节点，则此查询可能需要几分钟的时间。您可以跳过此查询步骤，在下面仅验证最终 Hive Parquet 的创建过程，因为该查询步骤明显更快。

      gcloud dataproc jobs submit hive \
          --cluster presto-cluster \
          --region=${REGION} \
          --execute "SELECT COUNT(*) FROM chicago_taxi_trips_csv;"
      

   3. 创建另一个具有相同列的 Hive 外部表 chicago_taxi_trips_parquet，但以 Parquet 格式存储数据可提高查询性能。

      gcloud dataproc jobs submit hive \
          --cluster presto-cluster \
          --region=${REGION} \
          --execute "
              CREATE EXTERNAL TABLE chicago_taxi_trips_parquet(
                unique_key   STRING,
                taxi_id  STRING,
                trip_start_timestamp  TIMESTAMP,
                trip_end_timestamp  TIMESTAMP,
                trip_seconds  INT,
                trip_miles   FLOAT,
                pickup_census_tract  INT,
                dropoff_census_tract  INT,
                pickup_community_area  INT,
                dropoff_community_area  INT,
                fare  FLOAT,
                tips  FLOAT,
                tolls  FLOAT,
                extras  FLOAT,
                trip_total  FLOAT,
                payment_type  STRING,
                company  STRING,
                pickup_latitude  FLOAT,
                pickup_longitude  FLOAT,
                pickup_location  STRING,
                dropoff_latitude  FLOAT,
                dropoff_longitude  FLOAT,
                dropoff_location  STRING)
              STORED AS PARQUET
              location 'gs://${BUCKET_NAME}/chicago_taxi_trips/parquet/';"
      

   4. 将 Hive CSV 表中的数据加载到 Hive Parquet 表中。

      gcloud dataproc jobs submit hive \
          --cluster presto-cluster \
          --region=${REGION} \
          --execute "
              INSERT OVERWRITE TABLE chicago_taxi_trips_parquet
              SELECT * FROM chicago_taxi_trips_csv;"
      

   5. 验证数据已正确加载。

      gcloud dataproc jobs submit hive \
          --cluster presto-cluster \
          --region=${REGION} \
          --execute "SELECT COUNT(*) FROM chicago_taxi_trips_parquet;"
      

运行查询

您可以在本地通过 Presto CLI 或通过应用运行查询。

Presto CLI 查询

此部分演示如何使用 Presto CLI 查询 Hive Parquet 出租车数据集。

1. 在本地机器上运行以下命令，以通过 SSH 连接到集群的主节点。在执行命令期间，本地终端将停止响应。

   gcloud compute ssh presto-cluster-m
   

2. 在集群主节点上的 SSH 终端窗口中，运行 Presto CLI 以便连接到在该主节点上运行的 Presto 服务器。

   presto --catalog hive --schema default
   

3. 在 presto:default 提示符下，验证 Presto 可以找到 Hive 表。

   show tables;
   

   Table
   ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
    chicago_taxi_trips_csv
    chicago_taxi_trips_parquet
   (2 rows)
   

4. 从 presto:default 提示符运行查询，并比较查询 Parquet 与 CSV 数据的性能。
   • Parquet 数据查询

     select count(*) from chicago_taxi_trips_parquet where trip_miles > 50;
     

      _col0
     ‐‐‐‐‐‐‐‐
      117957
     (1 row)
     
     Query 20180928_171735_00006_2sz8c, FINISHED, 3 nodes
     Splits: 308 total, 308 done (100.00%)
     0:16 [113M rows, 297MB] [6.91M rows/s, 18.2MB/s]
     

   • CSV 数据查询

     select count(*) from chicago_taxi_trips_csv where trip_miles > 50;
     

     _col0
     ‐‐‐‐‐‐‐‐
      117957
     (1 row)
     
     Query 20180928_171936_00009_2sz8c, FINISHED, 3 nodes
     Splits: 881 total, 881 done (100.00%)
     0:47 [113M rows, 41.5GB] [2.42M rows/s, 911MB/s]
     

Java 应用查询

如需通过 Presto Java JDBC 驱动程序从 Java 应用运行查询，请执行以下操作：

1. 下载 Presto Java JDBC 驱动程序。

2. 在 Maven pom.xml 中添加 presto-jdbc 依赖项。

   <dependency>
   <groupId>com.facebook.presto</groupId>
   <artifactId>presto-jdbc</artifactId>
   <version>0.206</version>
   </dependency>
   

Java 代码示例

package dataproc.codelab.presto;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;

public class PrestoQuery {
  private static final String URL = "jdbc:presto://presto-cluster-m:8080/hive/default";
  private static final String SOCKS_PROXY = "localhost:1080";
  private static final String USER = "user";
  private static final String QUERY =
      "select count(*) as count from chicago_taxi_trips_parquet where trip_miles > 50";

  public static void main(String[] args) {
    try {
      Properties properties = new Properties();
      properties.setProperty("user", USER);
      properties.setProperty("socksProxy", SOCKS_PROXY);
      Connection connection = DriverManager.getConnection(URL, properties);
      try (Statement stmt = connection.createStatement()) {
        ResultSet rs = stmt.executeQuery(QUERY);
        while (rs.next()) {
          int count = rs.getInt("count");
          System.out.println("The number of long trips: " + count);
        }
      }
    } catch (SQLException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

日志记录和监控

日志

Presto 日志位于集群主节点和工作器节点上的 /var/log/presto/。

网页界面

请参阅查看和访问组件网关网址，从而在本地浏览器中打开集群的主节点上运行的 Presto 网页界面。

监控

Presto 通过运行时表公开集群运行时信息。 在 Presto 会话（从 presto:default）提示符中，运行以下查询以查看运行时表数据：

select * FROM system.runtime.nodes;

清除数据

完成本教程后，您可以清理您创建的资源，让它们停止使用配额，以免产生费用。以下部分介绍如何删除或关闭这些资源。

删除项目

为了避免产生费用，最简单的方法是删除您为本教程创建的项目。

要删除项目，请执行以下操作：

警告：删除项目会产生以下影响

• 项目中的所有内容都会被删除。如果您将现有项目用于本教程，则在删除该项目后，还将删除您已在该项目中完成的任何其他工作。
• 自定义项目 ID 丢失。创建此项目时，您可能创建了要在将来使用的自定义项目 ID。要保留使用该项目 ID 的网址（例如 appspot.com 网址），请删除项目内的所选资源，而不是删除整个项目。

如果您打算浏览多个教程和快速入门，重复使用项目可以帮助您避免超出项目配额上限。

1. 在 Cloud Console 中，转到管理资源页面。

   转到“管理资源”

2. 在项目列表中，选择要删除的项目，然后点击删除。
3. 在对话框中输入项目 ID，然后点击关闭以删除项目。

删除集群

• 如需删除您的集群，请输入以下命令：

  gcloud dataproc clusters delete --project=${PROJECT} presto-cluster \
      --region=${REGION}
  

删除存储分区

• 如需删除您在准备工作中创建的 Cloud Storage 存储分区（包括存储在存储分区中的数据文件），请输入以下命令：

  gsutil -m rm -r gs://${BUCKET_NAME}