第0章：初识StarRocks

StarRocks是鼎石科技基于Apache Doris(incubating) 0.13打造出的企业级国产数据库产品，目前已在Github开源：

https://github.com/StarRocks/starrocks

一、StarRocks特性

StarRocks是一款极速全场景MPP分析型数据库，可以“一栈式”的响应企业各类低延迟场景的查询需求。

为了对StarRocks有一个准确的认知，我们不妨将StarRocks概念的关键词逐项展开介绍：“极速”、“全场景”、“MPP”和“分析型数据库”。

极速
StarRocks打造了原生向量化执行引擎，采用向量化技术，充分利用CPU的并行计算能力，在多维分析中实现亚秒级查询返回。StarRocks的向量化技术配合列式存储、智能物化视图和CBO查询优化器等诸多加速手段，实现较以往系统5-10倍的性能提升。

全场景
StarRocks兼容MySQL协议，我们可以方便的使用各种客户端和BI工具来访问它。StarRocks可以灵活的满足多类数据分析需求，例如固定历史报表，实时数据分析，交互式数据分析和探索式数据分析等，让用户摆脱冗杂的技术栈。让数据分析不再需要做Cube，也不需要打成宽表，而是通过星型模型、雪花模型等进行多表关联灵活join，真正的“一栈式”解决数据分析难题。

 同时，StarRocks还具有强大的联邦查询能力，支持创建外部表直接访问来自Hive、MySQL和Elasticsearch的数据，而无需导入。

MPP架构
StarRocks使用现代化MPP（Massively Parallel Processing，大规模并行处理）架构，简单来说，StarRocks会将任务并行的分散到集群多个服务器节点上，在每个节点上计算完成后，将各自部分的结果汇总在一起得到最终的结果。这种架构下，StarRocks集群每个节点都有独立的磁盘存储系统和内存系统，业务数据根据数据库模型和应用特点划分到各个节点上，每台数据节点通过网络互相连接，彼此协同计算，作为整体提供数据库服务。StarRocks的现代化MPP架构保证了StarRocks具有可伸缩、高可用、高性能、高性价比、高容错、易运维等优势。

分析型数据库
StarRocks的定位是OLAP分析型数据库，这也就是说它适合对大规模的数据进行多维度的查询分析，而不适合像OLTP类数据库（比如MySQL）一样对少量的数据进行大并发频繁的插入和修改。经过业界头部互联网公司的长期使用验证，StarRocks完全可以应对PB级别的结构化数据分析场景，查询时间一般可达到秒级或毫秒级。

二、StarRocks架构

StarRocks的架构很简洁，核心只有FE（Frontend）、BE（Backend）两类进程，不依赖外部组件，方便部署。同时，FE和BE都可以横向扩容，确保整个集群无单点，运维也非常省心。

针对上面的架构图，由上至下简单介绍几个基本概念：

Client
StarRocks没有自带客户端，推荐使用mysql-client进行访问。StarRocks兼容MySQL协议，所以我们可以使用任意的MySQL JDBC/ODBC客户端，例如SQLyog、DBeaver、Navicat等，将StarRocks视为MySQL进行连接访问。

FE
StarRocks的前端节点，使用Java语言编写，负责管理元数据，管理客户端连接，进行查询规划，查询调度等工作。准确来说，FE有两种角色：Follower和Observer，其中Follower会通过类raft的bdbje协议选主出一个Leader（实现选主需要集群中有半数以上的Follower实例存活），只有Leader会对元数据进行写操作。Observer和Follower的差别就是Observer不会参与选主。Observer同样不会进行任何的数据写入，只会参与读取，用来扩展集群的查询能力。每个FE节点都有一份完整的元数据，以此来达到元数据的高可用，保证单节点宕机的情况下，元数据能够实时地在线恢复，而不影响整个服务。

BE
StarRocks的后端节点，使用C++语言开发，负责数据存储，计算执行，以及compaction，副本管理等工作。StarRocks会将我们创建的表根据分区和分桶机制划分成多个Tablet多副本存储在不同BE节点上。这里的Tablet是StarRocks表的逻辑分片，也是StarRocks中副本管理的基本单位。

Broker
在上面的架构图中没有体现，它是StarRocks和外部HDFS/对象存储等外部数据对接的中转服务组件，辅助提供导入导出功能，可以视需求添加使用。Broker本身无状态，可以随意启停，不会影响集群。

三、StarRocks业务架构

在对StarRocks的架构有了基本的了解后，我们再简单介绍一下企业使用StarRocks时，大数据架构的整体设计。下图就是一个常见的大数据业务架构图，StarRocks在整个大数据架构中一般会处在比较靠上的位置，我们会将数据ETL后导入至StarRocks，而后提供给上层的各类业务系统进行展示和分析。

在这套架构中，Hadoop作为大数据存储和批量处理的行业标准，用于原始数据的落地和存储。Kafka用于支持实时数据的传输。Hive，Spark，Flink作为数据加工和处理的工具，将经过清洗和处理的明细数据导入StarRocks。根据业务对数据实时性的要求，我们既可以按照“T+1”的方式批量导入，也可以进行实时的导入。在StarRocks中对明细数据进行进一步的计算、聚合、建立物化视图等处理后，便可以直接提供给上层的各类线上业务系统。

上层应用可以根据自身需要，通过标准SQL语句直接查明细数据，或者查聚合数据。查询的灵活性完全由SQL语句来提供，不需要再额外开发其他用于数据处理的程序模块。

如果用户的数据规模不大，上图中的业务架构还可以进一步简化。比如我们就不用再搭建架构较重的Hadoop集群，也不需要再使用Flink等外部计算框架，而是直接使用Kafka作为缓冲，在外部数据进入Kafka后通过StarRocks自带的Routine Load流式拉取数据，来将所有的原始数据直接存放在StarRocks中。

同时，我们可以在StarRocks中使用insert into select配合物化视图构建上卷的模型，实现内部的ETL操作。这种简洁的架构可以极大的降低企业的运维成本，并且让企业的数据分析体系更加简单。

四、StarRocks数据生态

StarRocks拥有完备的数据生态，可以灵活的对接企业当前的数据架构，进行数据导入和数据迁移。当前社区提供了多种导入方式，我们可以根据数据源位置、数据量大小、导入频率等需求选择最适合自己业务需求的导入方式：

 StarRocks 目前主要提供了5种不同的导入方式来适配不同的数据导入需求。各导入方式的使用场景、数据源类型以及适合的数据规模等信息如下表，我们可以先有一个初步的认识：

除表中的5种主要方式外，StarRocks还开发了Flink-Connector-StarRocks和DataX-StarRocksWriter数据导入插件，让我们可以对接更多类型的数据源完成数据的高效导入和迁移。

至此，我们已经对StarRocks有了基本的了解。接下来，我会用一系列的文章详细展开对StarRocks的介绍，让大家可以快速上手部署使用。