Apache Doris 查询熔断机制详解：SQL阻塞规则与工作负载策略

概述

在现代数据库系统中，查询熔断机制是保障系统稳定性的重要手段。Apache Doris 提供了两种类型的熔断策略：SQL阻塞规则（SQL Block Rule）和工作负载策略（Workload Policy）。本文将深入解析这两种机制的原理、应用场景及使用方法。

SQL阻塞规则（SQL Block Rule）

SQL阻塞规则是一种在查询计划阶段实施的预防性熔断机制，主要用于阻止特定模式的SQL语句执行。

核心特性

1. 作用时机：在查询计划阶段生效
2. 适用对象：适用于所有SQL语句，包括DDL和DML
3. 规则类型：
   • 扫描行数限制
   • 扫描分区数限制
   • 扫描桶数限制
   • 正则表达式匹配
   • SQL哈希值匹配

规则分类

按作用范围分类

1. 全局级阻塞规则：对所有用户生效
2. 用户级阻塞规则：仅对指定用户生效

按匹配方式分类

1. 资源限制型：限制扫描行数/分区数/桶数
2. 模式匹配型：通过正则表达式或哈希值匹配SQL语句

实战应用

1. 创建全局阻塞规则

CREATE SQL_BLOCK_RULE rule_001
PROPERTIES (
  "sql"="select \\* from t",
  "global" = "true",
  "enable" = "true"
)

此规则将阻止所有用户执行select * from t查询。

2. 创建用户级阻塞规则

CREATE SQL_BLOCK_RULE rule_001
PROPERTIES (
  "sql"="select * from t",
  "global" = "false",
  "enable" = "true"
)

然后为指定用户启用该规则：

set property for 'root' 'SQL_block_rules' = 'rule_001';

3. 限制扫描行数

CREATE SQL_BLOCK_RULE rule_card 
PROPERTIES(
   "cardinality" = "1000",
   "global" = "true",
   "enable" = "true"
);

此规则将阻止单表扫描超过1000行的查询。

4. 限制扫描分区数

CREATE SQL_BLOCK_RULE rule_part_num 
PROPERTIES(
   "partition_num" = "30",
   "global" = "true",
   "enable" = "true"
);

此规则将阻止单表扫描超过30个分区的查询。

5. 限制扫描桶数

CREATE SQL_BLOCK_RULE rule_tablet_num 
PROPERTIES(
   "tablet_num" = "200",
   "global" = "true",
   "enable" = "true"
);

此规则将阻止单表扫描超过200个桶的查询。

6. 阻止特定函数使用

CREATE SQL_BLOCK_RULE rule_abs
PROPERTIES(
  "sql"="(?i)abs\\s*\\(.+\\)",
  "global"="true",
  "enable"="true"
);

此规则将阻止所有使用abs()函数的查询。

注意事项

1. 正则表达式性能：复杂正则表达式会增加FE的CPU负载
2. 规则估算误差：资源限制型规则基于计划阶段估算，可能存在误判
3. 规则优先级：多个规则同时匹配时，优先级高的规则生效

工作负载策略（Workload Policy）

工作负载策略是一种运行时熔断机制，通过实时监控查询执行状态来实施熔断。

核心特性

1. 作用时机：在查询执行阶段生效
2. 监控指标：
   • 查询执行时间
   • 单BE扫描行数
   • 单BE扫描字节数
   • 单BE内存使用量
3. 执行动作：
   • 取消查询
   • 设置会话变量

版本支持

自Doris 2.1版本起支持工作负载策略，支持以下操作类型：

• SELECT查询
• INSERT INTO SELECT
• 流式导入
• 例行导入

实战应用

1. 创建基本策略

create workload policy test_cancel_policy
Conditions(query_time > 1000)
Actions(cancel_query) 
properties('enabled'='true');

此策略将在查询执行超过1秒时取消查询。

2. 绑定工作负载组

create workload policy test_cancel_big_query
Conditions(query_time > 1000)
Actions(cancel_query) 
properties('workload_group'='normal')

此策略仅对"normal"工作负载组的查询生效。

3. 修改会话变量

create workload Policy test_set_var_policy
Conditions(username='admin')
Actions(set_session_variable 'parallel_fragment_exec_instance_num=1')

此策略将修改admin用户的并发参数。

注意事项

1. 执行延迟：策略检查存在约500ms的延迟
2. 策略冲突：多个策略匹配时，优先级高的生效
3. 修改限制：策略条件和动作不支持直接修改，需删除重建

总结

Apache Doris的查询熔断机制提供了从计划阶段到执行阶段的全方位保护：

1. SQL阻塞规则：适合预防已知的高风险查询模式
2. 工作负载策略：适合应对运行时出现的异常查询

合理配置这两种机制，可以有效保障Doris集群的稳定性和可用性。建议根据实际业务场景，结合两种机制的优势，构建多层次的防护体系。