In der heutigen datengetriebenen Welt ist die effiziente und schnelle Replikation von Daten zwischen Systemen ein entscheidender Faktor für Unternehmen. Besonders relevant ist dies, wenn relationale Datenbanken wie Postgres mit analytischen Data Warehouses wie ClickHouse verbunden werden sollen, um umfangreiche Abfragen und Analysen in Echtzeit zu ermöglichen. PeerDB bietet genau hierfür eine innovative Lösung: eine einfache und kostengünstige Methode, Daten aus Postgres in Data Warehouses wie ClickHouse zu replizieren. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Verwendung von MinIO als Open Source Alternative zu Amazon S3, die signifikant zur Vereinfachung des Setups beiträgt und die Replikation beschleunigt. Postgres ist eine beliebte relationale Datenbank, die für zahlreiche Anwendungen als primäres Datenmanagementsystem fungiert.
ClickHouse hingegen ist eine spaltenorientierte Datenbank, die speziell für schnelle Abfragen und analytische Workloads optimiert ist. Eine direkte Replikation zwischen diesen beiden Systemen ermöglicht es, transaktionale Daten aus Postgres nahezu in Echtzeit für analytische Zwecke in ClickHouse zur Verfügung zu stellen. Das eröffnet vielfältige Möglichkeiten, von Business Intelligence über Machine Learning bis hin zu Berichtswesen. Die Technologie hinter der Replikation basiert auf Change Data Capture (CDC), einem bewährten Verfahren, das nur die Änderungen in der Quell-Datenbank erkennt und an das Zielsystem überträgt. Das reduziert den Datenverkehr erheblich und sorgt gleichzeitig für geringe Latenzzeiten bei der Synchronisation.
PeerDB hat hierbei eine praktische Lösung entwickelt, die Postgres CDC mit einem ClickHouse Connector vereint. Unter der Haube verwendet PeerDB Avro-Dateien als Zwischenformat für die Datenübertragung, was mehrere Vorteile bietet. Avro ist ein kompaktes, binäres Datenformat, das sich optimal für Streaming- und Batch-Verarbeitungen eignet. Der ursprüngliche Nachteil des ClickHouse Connectors war die verpflichtende Nutzung eines S3-kompatiblen Buckets, da ClickHouse native Unterstützung für das Laden von Daten aus S3 bietet und PeerDB das Avro-Format darüber überträgt. Für viele Open Source Nutzer war das jedoch eine Hürde, weil sie nicht zwangsläufig Zugriff auf AWS S3 hatten oder S3 konfigurieren wollten.
Hier kommt MinIO ins Spiel. Als quelloffene, S3-kompatible Speicherlösung lässt sich MinIO ganz einfach lokal oder in Containern betreiben und bietet dieselben Schnittstellen wie S3. Durch die Integration von MinIO in die PeerDB Docker Compose Dateien wurde die Bereitstellung von S3-kompatiblem Speicher für die Zwischenspeicherung der Avro-Dateien unmittelbar mitgeliefert. Die Vorteile der Integration von MinIO sind vielschichtig. Erstens entfällt für den Nutzer der Zusatzaufwand, eigenständig einen S3-Bucket zu erstellen und zu verwalten.
MinIO wird als Container automatisch mit den vorkonfigurierten Zugangsdaten gestartet und ist direkt einsatzbereit. Dadurch wird die Einrichtung des Systems deutlich schlanker und benutzerfreundlicher. Zweitens erlaubt MinIO durch seine Weboberfläche eine zentrale Verwaltung der zwischengespeicherten Avro-Dateien, was für Transparenz und Monitoring sorgt. Das ist besonders hilfreich, wenn Replikationsvorgänge überwacht oder mögliche Fehlerquellen schnell identifiziert werden sollen. Technisch gesehen ermöglicht die Nutzung von S3 und jetzt MinIO als Zwischenspeicherlösung einen effizienten Datenimport in ClickHouse.
Die ClickHouse-Engine kann gleichzeitig mehrere Avro-Dateien aus dem Bucket parallel verarbeiten. Diese Verarbeitung im Streaming-Modus sorgt für extrem geringe Latenzen, oft unter 30 Sekunden, und hohe Durchsatzraten. Das bedeutet für Anwender, dass die Daten fast in Echtzeit in ClickHouse zur Verfügung stehen und somit beispielsweise sofortige Analysen oder Dashboards ermöglicht werden. Die Integration ist dabei so gestaltet, dass Nutzer bei der Anlage eines ClickHouse-Peers nicht mehr gezwungen sind, explizite S3-Bucket-Informationen anzugeben. Diese Angaben sind nun optional, da PeerDB standardmäßig die MinIO-Bucket-Konfiguration verwendet.
Möchten Nutzer dennoch ihre eigene S3-Infrastruktur einsetzen, bleibt diese Option weiterhin bestehen. Die Flexibilität spricht sowohl Anfänger als auch fortgeschrittene Nutzer an, die maßgeschneiderte Lösungen bevorzugen. Das Setup einer Replikation von Postgres zu ClickHouse mit dieser Lösung ist denkbar einfach und innerhalb weniger Minuten realisiert. Nach dem Anlegen der Postgres- und ClickHouse-Peers können sogenannte MIRRORs erstellt werden. Diese sorgen für die kontinuierliche Synchronisation der Daten mittels CDC.
Der gesamte Prozess ist so automatisiert, dass keinerlei manueller Eingriff notwendig ist, um Änderungen zu übertragen. Das macht die Lösung besonders attraktiv für Entwickler und Data Engineers, die schnell und zuverlässig Datenpipelines etablieren wollen. Ein zusätzlicher Pluspunkt ist, dass PeerDB sowohl eine Open Source Version als auch ein Cloud-basiertes Managed Service anbietet. In der Managed Variante abstrahiert PeerDB die gesamte Infrastruktur, inklusive der S3- oder MinIO-Nutzung, komplett von den Anwendern. Für Open Source Nutzer wiederum stellt die Integration von MinIO eine erhebliche Vereinfachung dar, da sie nun nicht mehr auf fremde Dienste angewiesen sind, sondern die volle Kontrolle über den Zwischenspeicher in der eigenen Infrastruktur haben.
Durch das Zusammenspiel von Postgres, PeerDB, ClickHouse und MinIO wird ein hochperformanter, skalierbarer und kosteneffizienter Datenstrom geschaffen, der den Anforderungen moderner datengetriebener Anwendungen gerecht wird. Open Source Technologien ermöglichen es zudem, diese Lösung individuell anzupassen und in unterschiedlichsten Umgebungen einzusetzen – von kleinen Entwicklungsprojekten bis hin zu großen produktiven Systemen. Die Kombination aus Avro als Datenformat, CDC zur Erkennung von Datenänderungen und S3-kompatiblem Zwischenspeicher mit MinIO stellt ein durchdachtes und zukunftssicheres Architekturkonzept dar. Es nutzt die Leistungsfähigkeit von ClickHouse optimal aus und gewährleistet dabei eine einfache Bedienbarkeit. Die Entscheidung, MinIO in PeerDB direkt als Option einzubinden, spiegelt das klare Bekenntnis zur Nutzerfreundlichkeit und Offenheit wider.
