深入剖析 Doris 倒排索引(下):常见问题解决方案大全

发布于:2025-06-21 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

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在上篇《深入剖析 Doris 倒排索引(上):原理与应用全解析》中,我们详细了解了 Doris 倒排索引的基础原理、功能特性以及应用方式。但在实际使用过程中,难免会遇到各种 “拦路虎”。本篇将针对倒排索引常见问题,从写入性能到查询异常,提供全方位的解决方案,助你扫清使用障碍,充分发挥 Doris 倒排索引的强大效能。

一、读懂日志,快速定位问题

当我们在使用 Doris 倒排索引时,日志是我们发现问题的 “眼睛”。有时候,你可能会看到这样的日志:

I20250318 17:39:55.429720 76722 segment_iterator.cpp:839] will downgrade without index to evaluate predicate, because of res: [E-6004]hit count: 2632306, bkd inverted reached limit 50%, segment num rows:5189728

看到这条日志,先别慌!它其实是在告诉你,预期匹配的索引结果超过了 50%,系统选择跳过 BKD 索引匹配,直接走向量化 predicate。如果你觉得这个阈值不合适,还可以通过 session var:inverted_index_skip_threshold进行灵活调整,找到最适合业务场景的数值。

除了上述日志,在 BE 节点日志中,若出现 “downgrade” 关键字,也意味着数值类型索引因匹配条目过多被跳过。同时,若日志中出现 “inverted index” 相关报错,如文件读取错误、格式异常等,则可能表示索引文件丢失或异常,需要进一步排查索引文件状态。

二、性能优化,让查询快人一步

倒排索引的性能直接影响到数据查询的效率,而了解相关的 Profile 参数是优化性能的关键。

(一)基础性能指标解读

  1. 过滤指标RowsInvertedIndexFiltered表示通过倒排索引过滤掉的行数,这个指标越大,说明倒排索引的过滤效果越好,能有效减少后续需要扫描的数据量,为快速查询打下基础。例如,在一个包含千万级数据的表中查询特定条件数据时,若RowsInvertedIndexFiltered达到百万级,意味着倒排索引成功过滤掉大量无关数据,显著提升查询效率。

  2. 核心时间指标

  • InvertedIndexFilterTime是倒排索引过滤的总耗时,它包含了所有倒排索引相关的处理时间,比如 bitmap 拷贝时间等。当该指标过高时,可能是由于数据量过大、索引结构复杂等原因导致。

  • InvertedIndexQueryTime则是执行具体的倒排索引查询的累加总时间,涵盖了缓存查找时间。一般情况下,InvertedIndexQueryTime大致等于InvertedIndexFilterTime加上InvertedIndexQueryBitmapCopyTime,如果两者相差较大,就意味着查询条件复杂,导致函数调用等其他开销过高。例如,在复杂的多条件组合查询中,频繁的函数调用和数据处理会使InvertedIndexQueryTime大幅增加。

  1. 缓存相关指标:Doris 提供了两层缓存来优化倒排索引性能。
  • searcher缓存(InvertedIndexSearcherCache)用于缓存整个索引 searcher 对象,适合频繁查询同一列索引的场景;
  • query缓存(InvertedIndexQueryCache)则缓存精确查询结果,对于相同条件的重复查询非常友好。

通过关注InvertedIndexSearcherCacheHitInvertedIndexSearcherCacheMissInvertedIndexQueryCacheHitInvertedIndexQueryCacheMiss等指标,我们可以清楚地了解缓存的命中和未命中情况,进而针对性地进行优化。比如,当InvertedIndexSearcherCacheMiss过高时,说明 searcher 缓存未能有效发挥作用,需要进一步调整缓存策略。

(二)性能瓶颈与解决方案

  1. searcher 缓存命中率低:如果发现 searcher 缓存命中率低,可能是因为首次查询或缓存失效,也有可能是缓存被禁用了,这时需要确认enable_inverted_index_searcher_cache=true。另外,缓存容量不足或者文件描述符容量不足也会导致命中率低,可以通过增加inverted_index_searcher_cache_limit来扩大 searcher cache 的内存容量,调整inverted_index_fd_number_limit_percent来增加倒排索引 fd 占比整体 fd limit 的比重。例如,在高并发查询场景下,适当增大inverted_index_searcher_cache_limit,可以有效提高 searcher 缓存命中率,减少索引文件重复读取和初始化的开销。

  2. 其他常见性能瓶颈

  • InvertedIndexSearcherOpenTime过高时,很可能是索引文件过大或者存储性能较差,可以考虑优化索引文件结构或提升存储设备性能。比如将大索引文件进行合理拆分,或者更换为读写速度更快的存储介质。

  • InvertedIndexSearcherSearchTime高,说明查询条件复杂或者匹配文档过多,比如查询的 term 过多,这时需要简化查询条件。可以通过分析查询语句,去除不必要的条件,或者对查询条件进行合理分组和优化。

  • InvertedIndexQueryBitmapOpTime高,意味着布尔查询条件过于复杂,需要对查询逻辑进行优化。例如,将复杂的布尔表达式进行拆分和重组,减少逻辑判断的层级和复杂度。

  • InvertedIndexQueryBitmapCopyTime高,则是因为缓存结果集过大,可以尝试调整查询范围,减少结果集大小。或者通过分页查询等方式,逐步获取数据,降低单次缓存的数据量。

三、查询结果异常,精准排查

(一)文本检索结果不符合预期

当遇到检索结果不符合预期的情况时,可使用 tokenize 函数来快速判断用户检索是否命中查询。例如,用户执行查询语句select * from log where msg match_all '"tianji-sds" "status=499"' order by logTime DESC limit 10;,但出现了没有 “tianji-sds”,只有 “status=499” 的结果也被匹配出来的情况 。此时可通过 tokenize 函数分析分词结果:

mysql> select tokenize('"tianji-sds" "status=499"','"parser" = "unicode"');
+--------------------------------------------------------------+
| tokenize('"tianji-sds" "status=499"','"parser" = "unicode"') |
+--------------------------------------------------------------+
| ["tianji", "sds", "status", "499"]                           |
+--------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.02 sec)


mysql> select tokenize('request="POST /sds HTTP/1.1" status=499 http_cookie="tianji=1" host=courier-sds.sf-express.com','"parser" = "unicode"');
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| tokenize('request="POST /sds HTTP/1.1" status=499 http_cookie="tianji=1" host=courier-sds.sf-express.com','"parser" = "unicode"')    |
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| ["request", "post", "sds", "http", "1.1", "status", "499", "http_cookie", "tianji", "1", "host", "courier", "sds.sf", "express.com"] |
+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.02 sec)

通过分析分词结果,可检查是否因分词规则问题导致检索不准确。

(二)正确性问题

如果怀疑经过倒排索引后的查询结果不正确,可以在 FE 的 session variable 设置中按照以下顺序尝试验证。首先关闭enable_no_need_read_data_opt,在 mysql 客户端执行set enable_no_need_read_data_opt=false;如果关闭后结果依然有问题,再尝试关闭整个倒排索引查询开关,执行set enable_inverted_index_query=false。但要注意,关闭倒排索引查询后,性能可能会急剧下降,需要根据实际情况谨慎操作。

在关闭相关选项后,重新执行查询并对比结果。如果关闭enable_no_need_read_data_opt后结果恢复正常,说明可能是优化选项导致部分数据未被正确读取和处理;若关闭enable_inverted_index_query后结果正确,则表明倒排索引查询过程中存在逻辑错误,需要进一步深入排查索引构建和查询执行的细节。

(三)coredump 问题

一旦出现 be coredump 问题且怀疑与倒排索引相关,要第一时间提供以下关键信息:

  • 出现 coredump 的栈信息。
  • 建表语句,尤其是包含索引的信息。
  • be 日志信息,重点提供跟 inverted 相关关键字的日志。
  • 如有条件,请提供触发 coredump 的查询语句信息。

然后联系社区同学协助处理该问题**(社区同学还是非常热心的)**

如果确认跟倒排索引相关,请第一时间尝试把整个倒排索引查询开关关闭,执行set enable_inverted_index_query=false止血。如果这种方式无法解决,尝试Drop index xxx_index; 删除倒排索引。

四、索引文件问题,轻松应对

当怀疑索引文件损坏时,index_tool工具就派上用场了。通过output/be/lib/index_tool --operation=show_nested_files_v2 --idx_file_path=./be/storage/data/0/1744093412501/1138689185/0200000000000036934cc627229cf37302735d0ac9118c93_0.idx可以查看 idx 文件的 meta 信息是否正确;使用output/be/lib/index_tool --operation=check_terms_stats_v2 --idx_file_path=./be/storage/data/0/1744093412501/1138689185/0200000000000036934cc627229cf37302735d0ac9118c93_0.idx --idx_id=1747712876231能够查看 idx 文件里面的词表是否正常,从而快速定位索引文件问题。

若通过index_tool发现 meta 信息异常,如文件大小、创建时间等关键信息错误,或者词表缺失、重复等问题,可能需要重新构建索引。在重新构建索引前,建议先备份原始数据,确保数据安全。同时,可以检查数据写入过程中是否存在异常,如网络中断、磁盘故障等,避免新构建的索引再次出现问题。

五、其他潜在问题与解决方案

(一)查询未使用倒排索引

如果发现查询未使用倒排索引,可以从以下几个方面排查原因:

  1. 查询列未建立倒排索引,ADD INDEX 没有 BUILD INDEX。需要检查建表语句和索引创建语句,确保相关列已正确创建并构建倒排索引。

  2. 查询谓词不支持倒排索引(如 LIKE 仅支持 ngram bloomfilter 索引加速)。参考谓词是否支持倒排索引速查表,调整查询条件或采用其他索引方式。

  3. 系统禁用倒排索引功能 (enable_inverted_index_query=false)。通过在 FE 的 session variable 中设置set global enable_inverted_index_query=true启用倒排索引功能。

  4. 索引文件丢失或异常(查看 BE 节点日志是否有 inverted index 相关异常)。使用index_tool工具检查索引文件状态,如有问题,按照上述索引文件问题解决方案进行处理。

  5. 数值类型索引因匹配条目过多被跳过(BE 日志出现 downgrade 关键字)。通过调整inverted_index_skip_threshold参数,控制索引跳过的阈值,或者优化查询条件,减少匹配条目数量。

(二)多表关联查询中倒排索引性能问题

在多表关联查询中,倒排索引的性能可能会受到影响。这是因为关联操作会增加数据处理的复杂度,同时可能导致索引无法充分发挥作用。

解决方案:

  1. 优化表结构和索引设计。确保关联字段上都建立了合适的索引,并且尽量减少不必要的关联字段。例如,对于经常进行关联查询的字段,优先创建倒排索引或其他高效索引类型。

  2. 调整查询顺序。根据表的大小和数据分布,合理安排关联表的查询顺序,尽量先查询数据量小的表,减少中间结果集的大小。可以通过执行计划分析工具,查看查询执行的顺序和效率,进行针对性调整。

  3. 采用分区表。对于大表,可以将其进行分区,根据关联条件选择合适的分区方式,如按时间、地域等进行分区。这样在关联查询时,可以只扫描相关分区的数据,提高查询性能。

Doris 倒排索引虽然强大,但在使用过程中难免会遇到各种问题。掌握以上 Doris 倒排索引常见问题的解决方案,能够帮助我们在大数据分析场景中,更加从容地应对各种状况,充分发挥倒排索引的优势。如果你在实际使用过程中还有其他疑问,欢迎在评论区留言交流,一起探索更优解决方案!


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