Trinoに入門してみた ①Trinoとは
はじめに
データエンジニアをやっておりますTaichiです。
最近Trino Defenetive Guideを勉強する機会がありまして、折角なので読書メモを残しておこうと思います。
第一回目は、Trinoの概要を説明していきます。今後続編でより詳細な内部構造を執筆していこうと思います。
Trinoとは？
Trino（旧称PrestoSQL）は、高速で分散型のSQLクエリエンジンです。データを1か所に移動せず、さまざまなデータソースに対してクエリを実行できることが特徴です。データウェアハウス、データレイク、リレーショナルデータベース、NoSQLストアなど、異なるストレージにまたがる分析が可能です。
ビッグデータ基盤の課題
多種多様なストレージ
データの保存領域として、RDBMS（リレーショナルデータベース）、NoSQLデータベース、ドキュメントDB、Key-Valueストア、オブジェクトストレージなど、さまざまな選択肢が存在します。これらのストレージは、それぞれ異なる特性を持ち、データの構造やアクセス方法も異なります。
特に、NoSQLやオブジェクトストレージのようなデータストアでは、SQLを標準的なクエリ言語として利用できない場合があり、データの分析や統合が難しくなります。
一方、ビジネスアナリストやデータアナリストは、一般的にSQLの知識を持っていても、それ以外のクエリ言語（例: MongoDBのクエリ言語やCassandraのCQL）には習熟していないケースが多く、異種データソースの活用が十分に進まないという問題があります。
膨大な処理量
データの増加により、単一のマシンで分析クエリを実行することが困難になっています。特に、ビッグデータの解析では数十億、数百億レコードを対象とすることが一般的であり、従来のデータベースやETL処理では処理時間が長くなりすぎることが課題となります。
また、従来のデータウェアハウスのようなシステムでは、スケールアップ（より高性能なマシンへの変更）には高額なコストがかかり、スケールアウト（複数のマシンで並列処理を行う）にはシステム設計の複雑化が伴います。そのため、大量データを扱う際のパフォーマンスとコストのバランスを取るのが難しくなっています。
Trinoの解決策
Trinoは下記2つの機能を提供し前項の問題を解決します。
①異なるデータソースへのフェデレーションクエリ
Trinoは、HDFS、オブジェクトストレージ（例: Amazon S3）、RDBMS、NoSQLデータベースなど、異なるデータソースに対して統一的にクエリを実行するフェデレーションクエリの機能を提供します。
これにより、データを一か所に移動・統合することなく、複数のデータソースを横断してクエリを実行できるようになります。具体的には、以下のようなメリットがあります。
単一のSQLインターフェースで異種データを統合
ビジネスアナリストやデータサイエンティストは、SQLを使用することで、NoSQLデータベースやオブジェクトストレージなどに格納されたデータを容易に分析できるようになります。これにより、複雑なデータ変換処理を行うことなく、多様なデータにアクセス可能になります。
ETLプロセスの負担軽減
従来、異なるデータソースを統合するには、データウェアハウスへのデータロードやETL処理が必要でした。しかし、Trinoのフェデレーションクエリ機能を活用することで、データを移動せずにそのままクエリを実行できます。これにより、ETLプロセスの負担が軽減し、データの即時分析が可能になります。
②並列処理と水平スケーリング
Trinoは、分散アーキテクチャを採用しており、複数のノード（サーバ）を使った並列処理を実現します。この仕組みにより、膨大なデータを効率的に処理することが可能になります。
大規模データの並列処理
Trinoは、1つのクエリを複数のノードに分割し、それぞれ並行して処理を行います。これにより、従来のデータベースと比較して、高速なクエリ実行が可能となります。
水平スケーリングによる拡張性
データ量やクエリ負荷が増加した際には、新たにノードを追加することで、柔軟に処理能力を拡張できます。従来のデータウェアハウスのようなスケールアップではなく、よりコスト効率の良いスケールアウトによって対応できる点が大きな利点です。
Trinoのアーキテクチャ
前述の通りTrinoは分散型クエリーエンジンで、複数のサーバーで並列にデータを処理します。Trinoサーバーにはコーディネーターとワーカーの2種類があります。
参考
コーディネーター
コーディネーターはステートメントの解析、クエリの計画、Trinoワーカーノードの管理を行うサーバーです。Trinoの「頭脳」であり、クライアントがステートメントを実行するために接続するノードでもあります。すべてのTrinoインストールには、1つ以上のTrinoワーカーと一緒にTrinoコーディネーターが必要です。
ワーカー
ワーカーは、Trinoインストール内のサーバーで、タスクの実行とデータの処理を担当します。ワーカーノードはコネクタからデータをフェッチし、中間データを相互に交換します。コーディネーターは、ワーカーから結果をフェッチし、最終結果をクライアントに返す役割を担います。
まとめ
Trinoは、分散SQLクエリエンジンとして、異なるデータソースを統合的にクエリできる強力なツールです。
特に、大規模データを高速に処理したい企業や、データウェアハウス/データレイクを活用する環境に最適です。
次回はより詳細なアーキテクチャについて書こうと思います。
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