什么是Trino?全面了解这款分布式查询引擎(附与StarRocks对比)

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作为一名数据库从业者,每天面对海量数据查询和跨源分析需求时,我们总在寻找更高效的解决方案。本文将带你深入理解Trino(原名PrestoSQL)——这个近年来在数据分析领域异军突起的分布式SQL查询引擎。

 

一、Trino基础:重新认识分布式查询引擎

1. 什么是Trino?

Trino 是一个开源的分布式 SQL 查询引擎,旨在高效查询分布在多个异构数据源中的大型数据集。Trino前身是Presto,由Facebook于2012年开发并在2013年开源。2020年,原Presto核心团队成立PrestoSQL项目,后更名为Trino,继续推动技术发展。

Trino的核心定位是一个分布式SQL查询引擎,具有4个关键特性:

Trino的4个关键特性
  1. 分布式架构 :Trino 使用大规模并行处理 (MPP) 架构,其中包括一个协调节点和多个工作节点。这使它能够跨多个节点并行处理查询,从而提高速度和可扩展性。
  2. SQL 支持 :Trino 支持标准 ANSI SQL,可以处理复杂的转换,包括 JSON 和 MAP 。
  3. 数据源灵活性 :它可以查询各种数据源,例如关系数据库(例如 MySQL、PostgreSQL)、NoSQL 数据库(例如 Cassandra、MongoDB)、数据湖(例如 HDFS、AWS S3)等。
  4. 联合查询 :Trino 支持联合查询,允许用户将来自多个来源的数据合并到单个查询中。

2. Trino的架构简析

Trino采用主从架构,主要由两种节点组成:

  • Coordinator:接收查询请求,进行解析、规划和协调执行
  • Worker:执行具体的查询任务,处理数据并返回结果
Trino 架构示意图

Trino的一大特色是其插件化的连接器架构(Connector),可支持丰富的数据源,包括:

关系型数据库:

  • MySQL, PostgreSQL, SQL Server等
  • 大数据存储:Hive, HDFS, Cassandra等
  • 流处理系统:Kafka
  • 对象存储:S3, MinIO等
Trino Connector 支持丰富的数据源

这种架构使Trino能够像访问单一数据库一样访问这些不同来源的数据,甚至可以在一个查询中关联多个数据源的表。

 

二、Trino的核心优势与适用场景

1. 为什么选择Trino?

优势1:跨数据源联合查询的便捷性

在企业环境中,数据往往分散在多个系统中,如业务数据存在MySQL,日志数据在Elasticsearch,历史数据在Hive等。Trino允许通过标准SQL跨这些系统查询数据,无需复杂的ETL工作就能消除数据孤岛,大幅提升数据分析效率。

优势2:秒级响应的高性能查询

相比Hive等传统批处理系统需要分钟甚至小时级别的查询时间,Trino针对亚秒到分钟级的查询进行了优化。它通过内存计算、动态代码生成、并行处理等技术,实现了交互式查询体验。

优势3:轻量级部署与资源弹性扩展

Trino是无状态服务,不存储数据,部署相对轻量。可以根据查询负载弹性扩展Worker节点,适应波动的分析需求,有效控制资源使用。

2. 典型应用场景

场景1:企业级数据湖的交互式探索分析

数据湖中存储了大量原始数据,使用Trino可以让分析师直接探索这些数据,支持即时发现和验证数据洞察,无需预先建模或转换数据。

场景2:多源数据实时报表生成

当业务报表需要整合来自多个系统的数据时,Trino可以通过一个查询同时从CRM、ERP、日志系统等获取数据,直接生成综合报表,避免了中间数据整合的环节。

 

三、Trino与同类产品对比

在OLAP领域,Trino与同类型产品经常被经常被同时提及。作为开发者,我们需要从技术架构、性能特征到适用场景进行全面对比,才能做出准确的选型决策。以下是关键差异分析:

引擎

性能

可拓展性

适用场景

特征

Trino

快速用于 SQL 查询可扩展但受外部存储限制交互式分析,跨数据源支持联合查询,但缺少内置缓存和实时分析功能

StarRocks

通过 SIMD 优化实现高性能通过存算分离进行动态扩展实时分析,复杂查询和高并发环境具备物化视图、实时分析和混合行列存储等高级功能

Spark

坚固耐用,适用于批处理和实时处理高度可扩展,具有容错能力批处理、实时分析、机器学习包括用于机器学习和数据处理的广泛库

Hive

通常较慢在 Hadoop 中可扩展批处理、ETL 任务(传统)仅限于 Hadoop 上的传统 SQL 类查询

BigQuery

托管服务性能可扩展即服务全面的分析套件机器学习集成

StarRocks 在复杂查询和高并发环境的性能和可扩展性方面表现出色,而 Trino 更适合跨不同数据源的交互式分析。Apache Spark 在批处理和实时处理方面提供了多功能性,Hive 是用于批处理任务的传统方法,而 BigQuery 则以托管服务的形式提供全面的分析套件。

下面以StarRocks为例,分析二者在架构特点和性能上的详细差异。

1. Trino架构特点

分布式查询引擎:采用Coordinator-Worker架构,协调器(Coordinator)负责解析查询、生成执行计划,工作节点(Worker)执行具体任务,支持联邦查询(无需数据移动)和多数据源集成(如HDFS、Cassandra、关系数据库等)。

连接器机制:通过连接器实现存储与计算分离,支持表统计信息收集以优化查询计划。

执行模型:采用分阶段(Stage)、任务(Task)、拆分(Split)的多层并行机制,优化大规模数据处理。

2. StarRocks架构特点

MPP数据库:架构简洁,仅由前端节点(FE)和后端节点(BE/CN)组成,支持存算分离(BE处理本地存储,CN处理对象存储/HDFS)。

Trino vs StarRocks 核心架构对比

列式存储与向量化引擎:原生列式存储结合向量化执行引擎(C++实现),充分利用CPU缓存和SIMD指令,提升单机性能3-10倍。

高可用设计:FE支持Leader-Follower-Observer模式,BE支持多副本自动迁移,避免单点故障。

在生态和运维方面,Trino发展较早,社区相对成熟,适合需要灵活接入多数据源的企业,但也意味着运维复杂度更高(需自行实现HA)。而 StarRocks 提供企业级支持(如镜舟科技等),内置监控和弹性扩缩容,适合追求极速分析的一站式解决方案的企业。

TPCH 100G StarRocks Vs Trino

 

四、延伸探索与资源指引

通过本文的解析,我们深入了解了Trino作为分布式SQL查询引擎在异构数据源处理中的革命性价值。若希望进一步掌握其核心能力,可通过以下途径深化学习。实战进阶:

  • 访问Trino官方文档学习部署调优技巧,例如通过resource groups实现多租户资源隔离,或使用Cost-Based Optimizer提升复杂查询性能。
  • 参考GitHub仓库开发指南,尝试为Redis等新型数据源开发自定义Connector,深入理解其插件化架构。