举重若轻的人人车移动端数据平台

不念不忘少年蓝@ 2022-02-23 15:05 148阅读 0赞

关于人人车数据平台，水永老师主要分享了4部分内容：

第一部分，整体的架构；

第二部分，Web IDE的实时计算平台；

第三部分，对于离线结果的BI报表平台；

第四部分，移动端的数据驱动实践。

## 整体架构 ##

**1. 数据门户中涵盖几个平台：**

BI报表、元数据管理、实时计算平台、自助取数平台、数据工单平台、监控平台。

**2. 数据平台的发展历程：**

元数据管理平台、BI报表平台、实时计算平台、监控平台、自助取数平台、数据工单平台、统一数据权限平台

**3. 大数据平台的整体架构：**

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**One data**，如图，最左边是数据源，有日志、埋点、MySQL、SDK，最后统一落在Hadoop上。避免数据烟囱，降低计算、存储成本，保障数据指标口径一致，各种场景下看到的数据一致性，为上层建立了统一的数据服务层One service奠基。

**One service**，数据的下游使用方很多，不可能让每个使用的人直接查表，库。在这种状态下定义一个Service层，也就是api层，对外暴露查询服务。这些是service层以下的引擎，底层有很多的引擎，对上层应用来说是无感知的。比如时序数据库Druid，包括SQL on Hadoop模式的Presto，spark SQL。还有一些列式存储的数据库，比如ClickHouse。数据的使用通过数据元数据平台申请，按表级别粒度管控。Service层保证数据的一致性，不论是查Druid，还是ClickHouse，拿到的数据是一样的。如果是小量数据则是restful api，大批量数据则是下载任务。

**One meta**，统一的元数据管理，包含数据地图，指标管理，权限管控。元数据可能是最后一块要攻克的高地了，元数据是数据的数据，即数据的骨架。承载底层数据生产的血缘、上层应用报表/指标。使用数据第一步，申请权限，账号。在指标百科中可以看到自己使用的数据指标在哪个仪表盘中，在BI平台的仪表中申请权限，大大提高数据分发使用的效率。有句话说的好，元数据做得好，产品技术下班早。

**4. 数据的流向**

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如图，左侧是它的分层，从数据源到计算层，到数据通道，到引擎。从下往上，左侧虚线是离线的数据，右侧实线，是实时的数据。

首先数据从数据源落到自己的Hadoop集群上。再往上是SQL on Hadoop模式，零延迟，可以快速查到数据。再往上，实时部分，使用Spark Streaming去做Kafka通道的转换，支撑订单预估，风险评估等。

Lambda架构很理想，但在数据的一致性和准确性的挑战上，大大增加了复杂度。对离线数据和实时数据上的应用和数据流进行拆分，业务分离，对不同的领域用专业的方案去解决。

## 实时计算平台 ##

实时计算平台是基于Apache Spark构建的一站式、高性能实时大数据处理平台，提供了一整套Web IDE用于编写SQL，语法检测、调试、发布、监控。对于只会写SQL的BI同学来说，提供SQL语义的流式数据分析能力，可大幅降低流数据分析门槛。BI同学无需关注实现细节（将SQL转化为Spark流式任务），只需选取输入输出表，根据需求编写SQL即可实现一个实时计算任务。平台当前支持MySQL、Kafka两种数据源，并支持异构数据源join,及多流join（限定场景），支持用户自定义UDF，同时为了应对不同的场景需要，支持了三种端到端的消息传输语义：At-least-once、At-most-once、Exactly-once。

**1. 计算引擎选型**

实时计算常用的3个选型：Storm，Spark Streaming，Flink。

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通过如上表格可对三者进行比较，首先淘汰的是Storm，因为它不支持使用SQL。

那剩下的就是Spark和Flink了，两者都基于内存计算，而且都支持SQL，尤其Spark在SQL方面做了深层次的优化。

虽然两者在流式计算方面做的都比较好。但两者还是有区别的，Spark当前支持两种引擎Streaming和Structured Streaming。Spark Streaming是Micro Batch模式，Structured streaming 即支持Micro Batch模式，又支持continuous模式（以流方式处理）。Flink Streaming以流的方式处理流数据。Spark和Flink当前都可以满足我司在实时方面的需求，鉴于Spark社区更加活跃，更加稳定，而且在SQL优化方面做的比较好，最终选择Spark作为计算引擎。

**2. 实时计算平台整体架构**

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实时计算数据流如上图所示自左至右。数据源从左侧打点开始，业务RD在前端和后端会由不同的语言打点。通过统一的log打点平台(log.renrenche.com)接受打点过来的数据。数据收集上来之后，开始数据平台接入。数据上来以后做一个解压和还原，还原之后进入到Kafka相应Topic中。实时计算平台将Kafka topic作为数据源，抽象为View进行使用。BI同学编写SQL时可直接作为表查询使用，输出结果可根据实际需要选择输出到Mysql或者Kafka中。 进入到Mysql的数据可直接用于业务需要进行展示，进入Kafka的数据可通过同步工具，同步到ES或者druid中进行报表展示或者实时预警。

**3. 实时数据管理**

数据采集端有很多Client进行打点，将数据收集上来，这些数据如何管理？我们强调一个数据工单的平台，其最大的好处是，在下拉单选页面申请一个data job（业务线-部门-功能-xx），并填写其用途，下游消费方。当下游拿到这个data job时，可以在平台上查到Schema，这个Schema就是后续的一个基础。

**4. 流与表的转换**

数据处理有一个非常核心的概念就是流和表，在实时里就是一个流，在离线里面就是一个表。Kafka完美的诠释了流和表，因为Kafka既能为数据定义Schema，同时具有一个持久性以及可重放性，所以它能够完美被Spark Streaming/ Structured读取和解释。平台根据Topic对应的Schema，会将其生成一个base view。拿到这个base view之后对于用户来说，将这个流变成了一个表。有了表之后，就可以让用户进行SQL实现一个实时任务，可以对表进行聚合等离线常规操作。也可以异构表join，多流join等操作，底层流join由Spark Structured引擎支持。

计算之后的结果要被下游使用，又回写入到kafka中去，谁让kafka是最好的数据通道。实时的特点就是时序性，数据应用一个引擎最好的方式选择一个时序数据库，我们选择了Druid。

**5. Web IDE**

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左侧上方的是目录树，方便进行项目管理。左中是数据源，包括Mysql和Kafka，亦可以自行添加数据源。左下是管理的UDF，引入进入项目即可使用，为了优化引入的jar包，亦可自行添加自定义UDF。右侧是主界面，写完SQL即可进行调试、排错，以及构造数据验收，屏蔽掉实时环境、DataSet、DStream、RDD等概念。IDE中包含，调试，监控，查看血缘关系功能，对于非实时开发的同学而言，是极低的理解和使用成本，完全可以WEB IDE上自行完成一个实时任务开发。

**6. 调试**

自动从数据源Mysql/Kafka中取前几条，填充到每一个字段中去，得到构造数据，亦可以手工自定义数据，即可调试和结果查看。整个过程是与生产环境隔离，在docker环境完成，任务与任务之间相互隔离。

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**7. 监控**

根据Spark暴露出来的API实现监控流数据的状态，可时刻监控数据流入以及调试延迟信息。

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**8. 血缘关系**

方便BI同学进行表间依赖关系的梳理，表有类型三种类型：真实表、匿名表、临时表，尤其排查复杂的SQL时，此处一目了然。

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**9. 参数配置**

Web IDE 意味着线下IDE的功能都要有，包括可以配置参数，比如配置信息，优化参数等，UDF的配置。对于各个参数要有默认参数。

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**10. 开发-调试-发布**

手动提交实时任务时都是使用spark-submit，但这种方式并不适合进行自动化提交（依赖客户端环境、上线速度慢、不便查看任务状态），最终确定基于YARN-API进行提交。所有的控制都在一个API中，无需上传依赖jar，上线速度快，也方便查看任务当前状态，同时YARN-API是更友好的API接口。这样就可以很轻易的去封装每个参数。

封装YARN-API的过程中包括了调试和发布。在Docker容器中编译调试，验收通过后发布上线，接入生产环境MySQL和Kafka数据。

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**11. 最后总结下实时计算平台的特点：**

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## BI报表平台 ##

我们的目标是，构建一个小白级拖拽，所见即所得，包含移动端的数据平台。而在技术上需要考虑几个大难点：

**低延时**。包括数据更新低延时、数据查询低延时，在灵活的报表平台上，数据预构建类的引擎几乎不用考虑，需要精心管理索引的成本亦高，能在千万记录级别百余字段的数据基础上，亚秒或秒级别。

**高并发**。低延时的一个克星。没有大内存，MPP架构就难以施展能力。即使有大内存，复杂度和高并发下，同样也难以通过benchmark。

**同步中全量增量的数据一致性**。全量和增量同步还需要考虑主键去重、分区去重，一般的OLAP引擎数据写入都是append模式，几乎不支持update和delete。

**1. 技术选型**

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在这些眼花撩乱的数据引擎中，各自有着自己特性，在不同的业务体系中，总有他们发挥的场景。我们需要一些标准评估哪个引擎更适合自身的业务场景，POC产品原型验证以及TPC benchmark压测。

自古磨刀不误砍柴工，梳理清楚业务场景才能在对每一个引擎做POC时高效靠谱，不至于贸然上船而到后期骑虎难下。若能转化成SQL场景，则在TPC-DS/TPC-H压测下更能科学判断一款引擎的场景能力。**前者POC是定性分析，决定引擎能不能；后者TPC是定量分析，决定引擎到底有多强。**

**2. 一见钟情ClickHouse**

人人车的BI平台选择了ClickHouse，支持较高的并发，支持亿级别量级查询，支持增量、全量同步，支持幂等性去重，支持更新update和删除delete，亚秒级延时，支持SQL。用自身业务的sql跑压测，4台测试机就跑出了10qps/30并发，已经是一见钟情了。

列式数据引擎ClickHouse，有很多特别适合BI场景的特性。在我们使用SQL的时候往往查询的列是很少的，列式数据库可以让我们在做聚合等操作时，只需要取出少量的列，可以大大减少内存与外存之间的数据交换。

ClickHouse性能确实太强悍了，在一台4核8G的机器上，对一亿七千条数据count，跑了3秒多。在第一次没有任何缓存的情况下，多维度group by+order by跑了9秒多。在我们看来ClickHouse如同AK47，简单可靠，性能强悍，手动性强。换言之大部分需要自己配置，如分布式和副本集，数据去重幂等性。Clickhouse已经支持update/delete，方便做数据的更新，但在大数据的性能要求下，ReplacingMergeTree在实践中仍然是更好的选择。

**3. BI 数据架构**

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ClickHouse借用Zookeeper实现集群管理，高效管理副本和分片。副本可以提高集群的稳定性，分片用于做性能的扩展。ClickHouse的副本，不仅可以提高稳定性，还可以提高性能。发来的请求可以均匀的落在副本上，压测过程在几乎性能随之线性增长。

**4. BI 报表平台**

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单表查询，选择一个表，左侧列出所有字段，亦可自定义配置字段名。拖拽字段到维度和数值上，右侧即会高亮显示可用图表类型。亦可增加对比轴，数据源过滤，图内筛选器，图表生成后前端方便用户自行筛选城市，时间等。

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图表编辑生成后，三端（PC、Android、IOS）同步原样展示。

**5. 高级功能**

生成合表。除了单表查询外，还可以自己写SQL join/union生成新的表，仪表盘中的图表可以在合表的基础上输出。适合一些有能力的分析师对数仓的主题表做深度关联分析。

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合表的血缘关系，上游的表是否生成，是否同步完成，以及被哪些合表作为源表使用，被哪些图表使用。另外高级用户可以根据自己的权限从数据仓库中查询数据，已经在全家桶中AD-HOC打通。

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**6. 最后总结BI报表平台特点：**

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## 数据驱动 ##

我们线下有两万多人，包括销售，评估师等，线上有上千人，包括运营，产品等。线上做数据分析和线下执行完全不是一个思路，线上的总部可以在web上在几十个仪表盘关注几百个指标，但是线下人员一个手机。

其次，要分清线下管理的难点和本质。线下评估师销售面对的是各色各样的人，还要跟黄牛斗争，直面金钱的诱惑（飞单），让员工每天在一个开放的空间里做人性的考验，这种商业模式是不明智的。不要尝试与线下斗智斗勇，犹如秀才带兵打仗，如果没有一个有力的管理抓手，将会在无数次学习中成长。

如果管理抓手刚好又能跟数据结合，实现对线下的业务管理和数据管理，这就是数据驱动。

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数据驱动一直是经常听说，但一直没有亲眼看到的东西，尤其在这种复杂的业务场景中。线上总部数据分析在PC端，做更全面深度分析，制定出与战略相匹配的业务指标，且与业绩直接挂钩。并且特别为线下提供掌上数据移动端（Android，iOS），使得线下随时随地只关注和自己业绩相关指标。考核什么就会得到什么，使线下人员的注意力聚焦自己每天业绩，各层级管理人员数据汇总，无论是在数据流通和人员调动上，管理抓手更为高效。

**作者介绍：**

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吴水永，人人车大数据平台负责人，DevOps开源项目walle-web.io作者。2016年1月加入人人车，从0到1搭建起BI 报表平台、实时计算平台、元数据管理、Ad-Hoc、ETL、数据工单化等大数据平台，并结合大数据和营销实现平台化用户增长、全渠道营销。

本文来自吴水永在 DataFun 社区的演讲，由 DataFun 编辑整理。

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