ניקוי מסד הנתונים של Airflow

Managed Airflow (דור 3) | Managed Airflow (דור 2) | Managed Airflow (דור 1 מדור קודם)

בדף הזה מוסבר איך לתחזק את מסד הנתונים של Airflow בסביבה שלכם.

מגבלות על גודל מסד הנתונים

עם הזמן, מסד הנתונים של Airflow בסביבה שלכם מאחסן יותר ויותר נתונים. הנתונים האלה כוללים מידע ויומנים שקשורים להפעלות קודמות של DAG, למשימות ולפעולות אחרות של Airflow.

  • אם גודל מסד הנתונים של Airflow גדול מ-16GB, לא תוכלו לשדרג את הסביבה לגרסה מאוחרת יותר.

  • אם גודל מסד הנתונים של Airflow גדול מ-20GB, אי אפשר ליצור תמונות מצב.

הרצת ה-DAG של תחזוקת מסד הנתונים לפי לוח זמנים

אתם יכולים להשתמש ב-DAG של התחזוקה כדי לגזום את התוכן של מסד הנתונים של Airflow בסביבה שלכם:

  • מריצים את ה-DAG של התחזוקה מעת לעת כדי לשמור על גודל מסד הנתונים במסגרת המגבלות. מומלץ להפעיל את ה-DAG הזה מדי יום ברוב הסביבות.

  • בוחרים תקופת שמירה (DEFAULT_MAX_DB_ENTRY_AGE_IN_DAYS) שתאפשר לשמור על גודל מסד הנתונים במסגרת המגבלות. מומלץ להגדיר תקופה של 30 יום כנקודת התחלה ברוב הסביבות.

  • אם אתם רואים שהערך של מדד הגודל של מסד הנתונים של מטא-נתונים של Airflow גדל באופן משמעותי בין הפעלות של ה-DAG של התחזוקה, כדאי להפעיל את ה-DAG הזה בתדירות גבוהה יותר.

כברירת מחדל, ה-DAG הזה מסיר רשומות ישנות מהטבלאות job, dag_run, task_instance, log, xcom, sla_miss, dags, task_reschedule, task_fail ו-import_error. ב-DAG, בודקים את רשימת הטבלאות ומחליטים אם צריך להסיר מהן רשומות ישנות. באופן כללי, רוב החיסכון בנפח האחסון מתקבל מניקוי הטבלאות log, task_instance, dag_run ו-xcom. כדי להחריג טבלה מניקוי, משנים את ה-DAG ומגיבים על הפריטים התואמים ברשימה DATABASE_OBJECTS.

"""A maintenance workflow that you can deploy into Airflow to periodically clean
out the DagRun, TaskInstance, Log, XCom, Job DB and SlaMiss entries to avoid
having too much data in your Airflow MetaStore.

## Authors

The DAG is a fork of [teamclairvoyant repository.](
https://github.com/teamclairvoyant/airflow-maintenance-dags/tree/master/db-cleanup
)

## Usage

1. Update the global variables (SCHEDULE_INTERVAL, DAG_OWNER_NAME,
  ALERT_EMAIL_ADDRESSES and ENABLE_DELETE) in the DAG with the desired values

2. Modify the DATABASE_OBJECTS list to add/remove objects as needed. Each
   dictionary in the list features the following parameters:
    - airflow_db_model: Model imported from airflow.models corresponding to
      a table in the airflow metadata database
    - age_check_column: Column in the model/table to use for calculating max
      date of data deletion

3. Create and Set the following Variables in the Airflow Web Server
  (Admin -> Variables)
    - airflow_db_cleanup__max_db_entry_age_in_days - integer - Length to
      retain the log files if not already provided in the conf. If this is set
      to 30, the job will remove those files that are 30 days old or older.

4. Put the DAG in your gcs bucket.
"""
from datetime import timedelta
import logging
import os

import airflow
from airflow import settings
from airflow.models import (
    DAG,
    DagModel,
    DagRun,
    Log,
    SlaMiss,
    TaskInstance,
    Variable,
    XCom,
)
from airflow.operators.python import PythonOperator
from airflow.utils import timezone
from airflow.version import version as airflow_version

import dateutil.parser
from sqlalchemy import desc, text
from sqlalchemy.exc import ProgrammingError


def parse_airflow_version(version: str) -> tuple[int]:
    # TODO(developer): Update this function if you are using a version
    # with non-numerical characters such as "2.9.3rc1".
    COMPOSER_SUFFIX = "+composer"
    if version.endswith(COMPOSER_SUFFIX):
        airflow_version_without_suffix = version[:-len(COMPOSER_SUFFIX)]
    else:
        airflow_version_without_suffix = version
    airflow_version_str = airflow_version_without_suffix.split(".")

    return tuple([int(s) for s in airflow_version_str])


now = timezone.utcnow

# airflow-db-cleanup
DAG_ID = os.path.basename(__file__).replace(".pyc", "").replace(".py", "")

START_DATE = airflow.utils.dates.days_ago(1)

# How often to Run. @daily - Once a day at Midnight (UTC).
SCHEDULE_INTERVAL = "@daily"

# Who is listed as the owner of this DAG in the Airflow Web Server.
DAG_OWNER_NAME = "operations"

# List of email address to send email alerts to if this job fails.
ALERT_EMAIL_ADDRESSES = []

# Airflow version used by the environment as a tuple of integers.
# For example: (2, 9, 2)
#
# Value in `airflow_version` is in format e.g. "2.9.2+composer"
# It's converted to facilitate version comparison.
AIRFLOW_VERSION = parse_airflow_version(airflow_version)

# Length to retain the log files if not already provided in the configuration.
# If this is set to 30, the job will remove those files
# that are 30 days old or older.
DEFAULT_MAX_DB_ENTRY_AGE_IN_DAYS = int(
    Variable.get("airflow_db_cleanup__max_db_entry_age_in_days", 30)
)

# Prints the database entries which will be getting deleted;
# set to False to avoid printing large lists and slowdown the process.
PRINT_DELETES = False

# Whether the job should delete the DB entries or not.
# Included if you want to temporarily avoid deleting the DB entries.
ENABLE_DELETE = True

# List of all the objects that will be deleted.
# Comment out the DB objects you want to skip.
DATABASE_OBJECTS = [
    {
        "airflow_db_model": DagRun,
        "age_check_column": DagRun.execution_date,
        "keep_last": True,
        "keep_last_filters": [DagRun.external_trigger.is_(False)],
        "keep_last_group_by": DagRun.dag_id,
    },
    {
        "airflow_db_model": TaskInstance,
        "age_check_column": TaskInstance.start_date,
        "keep_last": False,
        "keep_last_filters": None,
        "keep_last_group_by": None,
    },
    {
        "airflow_db_model": Log,
        "age_check_column": Log.dttm,
        "keep_last": False,
        "keep_last_filters": None,
        "keep_last_group_by": None,
    },
    {
        "airflow_db_model": XCom,
        "age_check_column": XCom.execution_date
        if AIRFLOW_VERSION < (2, 2, 5)
        else XCom.timestamp,
        "keep_last": False,
        "keep_last_filters": None,
        "keep_last_group_by": None,
    },
    {
        "airflow_db_model": SlaMiss,
        "age_check_column": SlaMiss.execution_date,
        "keep_last": False,
        "keep_last_filters": None,
        "keep_last_group_by": None,
    },
    {
        "airflow_db_model": DagModel,
        "age_check_column": DagModel.last_parsed_time,
        "keep_last": False,
        "keep_last_filters": None,
        "keep_last_group_by": None,
    },
]

# Check for TaskReschedule model.
try:
    from airflow.models import TaskReschedule

    DATABASE_OBJECTS.append(
        {
            "airflow_db_model": TaskReschedule,
            "age_check_column": TaskReschedule.execution_date
            if AIRFLOW_VERSION < (2, 2, 0)
            else TaskReschedule.start_date,
            "keep_last": False,
            "keep_last_filters": None,
            "keep_last_group_by": None,
        }
    )

except Exception as e:
    logging.error(e)

# Check for TaskFail model.
try:
    from airflow.models import TaskFail

    DATABASE_OBJECTS.append(
        {
            "airflow_db_model": TaskFail,
            "age_check_column": TaskFail.start_date,
            "keep_last": False,
            "keep_last_filters": None,
            "keep_last_group_by": None,
        }
    )

except Exception as e:
    logging.error(e)

# Check for RenderedTaskInstanceFields model.
if AIRFLOW_VERSION < (2, 4, 0):
    try:
        from airflow.models import RenderedTaskInstanceFields

        DATABASE_OBJECTS.append(
            {
                "airflow_db_model": RenderedTaskInstanceFields,
                "age_check_column": RenderedTaskInstanceFields.execution_date,
                "keep_last": False,
                "keep_last_filters": None,
                "keep_last_group_by": None,
            }
        )

    except Exception as e:
        logging.error(e)

# Check for ImportError model.
try:
    from airflow.models import ImportError

    DATABASE_OBJECTS.append(
        {
            "airflow_db_model": ImportError,
            "age_check_column": ImportError.timestamp,
            "keep_last": False,
            "keep_last_filters": None,
            "keep_last_group_by": None,
            "do_not_delete_by_dag_id": True,
        }
    )

except Exception as e:
    logging.error(e)

if AIRFLOW_VERSION < (2, 6, 0):
    try:
        from airflow.jobs.base_job import BaseJob

        DATABASE_OBJECTS.append(
            {
                "airflow_db_model": BaseJob,
                "age_check_column": BaseJob.latest_heartbeat,
                "keep_last": False,
                "keep_last_filters": None,
                "keep_last_group_by": None,
            }
        )
    except Exception as e:
        logging.error(e)
else:
    try:
        from airflow.jobs.job import Job

        DATABASE_OBJECTS.append(
            {
                "airflow_db_model": Job,
                "age_check_column": Job.latest_heartbeat,
                "keep_last": False,
                "keep_last_filters": None,
                "keep_last_group_by": None,
            }
        )
    except Exception as e:
        logging.error(e)

default_args = {
    "owner": DAG_OWNER_NAME,
    "depends_on_past": False,
    "email": ALERT_EMAIL_ADDRESSES,
    "email_on_failure": True,
    "email_on_retry": False,
    "start_date": START_DATE,
    "retries": 1,
    "retry_delay": timedelta(minutes=1),
}

dag = DAG(
    DAG_ID,
    default_args=default_args,
    schedule_interval=SCHEDULE_INTERVAL,
    start_date=START_DATE,
)
if hasattr(dag, "doc_md"):
    dag.doc_md = __doc__
if hasattr(dag, "catchup"):
    dag.catchup = False


def print_configuration_function(**context):
    logging.info("Loading Configurations...")
    dag_run_conf = context.get("dag_run").conf
    logging.info("dag_run.conf: " + str(dag_run_conf))
    max_db_entry_age_in_days = None
    if dag_run_conf:
        max_db_entry_age_in_days = dag_run_conf.get(
            "maxDBEntryAgeInDays", None
        )
    logging.info("maxDBEntryAgeInDays from dag_run.conf: " + str(dag_run_conf))
    if max_db_entry_age_in_days is None or max_db_entry_age_in_days < 1:
        logging.info(
            "maxDBEntryAgeInDays conf variable isn't included or Variable "
            + "value is less than 1. Using Default '"
            + str(DEFAULT_MAX_DB_ENTRY_AGE_IN_DAYS)
            + "'"
        )
        max_db_entry_age_in_days = DEFAULT_MAX_DB_ENTRY_AGE_IN_DAYS
    max_date = now() + timedelta(-max_db_entry_age_in_days)
    logging.info("Finished Loading Configurations")
    logging.info("")

    logging.info("Configurations:")
    logging.info("max_db_entry_age_in_days: " + str(max_db_entry_age_in_days))
    logging.info("max_date:                 " + str(max_date))
    logging.info("enable_delete:            " + str(ENABLE_DELETE))
    logging.info("")

    logging.info("Setting max_execution_date to XCom for Downstream Processes")
    context["ti"].xcom_push(key="max_date", value=max_date.isoformat())


print_configuration = PythonOperator(
    task_id="print_configuration",
    python_callable=print_configuration_function,
    provide_context=True,
    dag=dag,
)


def build_query(
    session,
    airflow_db_model,
    age_check_column,
    max_date,
    dag_id=None
):
    """
    Build a database query to retrieve and filter Airflow data.

    Args:
        session: SQLAlchemy session object for database interaction.
        airflow_db_model: The Airflow model class to query (e.g., DagRun).
        age_check_column: The column representing the age of the data.
        max_date: The maximum allowed age for the data.
        dag_id (optional): The ID of the DAG to filter by. Defaults to None.

    Returns:
        SQLAlchemy query object: The constructed query.
    """
    query = session.query(airflow_db_model)

    logging.info("INITIAL QUERY : " + str(query))

    if hasattr(airflow_db_model, 'dag_id'):
        logging.info("Filtering by dag_id: " + str(dag_id))
        query = query.filter(airflow_db_model.dag_id == dag_id)

    if airflow_db_model == DagRun:
        newest_dagrun = (
            session
            .query(airflow_db_model)
            .filter(DagRun.external_trigger.is_(False))
            .filter(airflow_db_model.dag_id == dag_id)
            .order_by(desc(airflow_db_model.execution_date))
            .first()
        )
        logging.info("Newest dagrun: " + str(newest_dagrun))

        # For DagRuns we want to leave last *scheduled* DagRun
        # regardless of its age, otherwise Airflow will retrigger it
        if newest_dagrun is not None:
            query = (
                query
                .filter(airflow_db_model.id != newest_dagrun.id)
            )

    query = query.filter(age_check_column <= max_date)
    logging.info("FINAL QUERY: " + str(query))

    return query


def print_query(query, airflow_db_model, age_check_column):
    entries_to_delete = query.all()

    logging.info("Query: " + str(query))
    logging.info(
        "Process will be Deleting the following "
        + str(airflow_db_model.__name__)
        + "(s):"
    )
    for entry in entries_to_delete:
        date = str(entry.__dict__[str(age_check_column).split(".")[1]])
        logging.info("\tEntry: " + str(entry) + ", Date: " + date)

    logging.info(
        "Process will be Deleting "
        + str(len(entries_to_delete))
        + " "
        + str(airflow_db_model.__name__)
        + "(s)"
    )


def cleanup_function(**context):
    session = settings.Session()

    logging.info("Retrieving max_execution_date from XCom")
    max_date = context["ti"].xcom_pull(
        task_ids=print_configuration.task_id, key="max_date"
    )
    max_date = dateutil.parser.parse(max_date)  # stored as iso8601 str in xcom

    airflow_db_model = context["params"].get("airflow_db_model")
    state = context["params"].get("state")
    age_check_column = context["params"].get("age_check_column")
    keep_last = context["params"].get("keep_last")
    keep_last_filters = context["params"].get("keep_last_filters")
    keep_last_group_by = context["params"].get("keep_last_group_by")

    logging.info("Configurations:")
    logging.info("max_date:                 " + str(max_date))
    logging.info("enable_delete:            " + str(ENABLE_DELETE))
    logging.info("session:                  " + str(session))
    logging.info("airflow_db_model:         " + str(airflow_db_model))
    logging.info("state:                    " + str(state))
    logging.info("age_check_column:         " + str(age_check_column))
    logging.info("keep_last:                " + str(keep_last))
    logging.info("keep_last_filters:        " + str(keep_last_filters))
    logging.info("keep_last_group_by:       " + str(keep_last_group_by))

    logging.info("")

    logging.info("Running Cleanup Process...")

    try:
        if context["params"].get("do_not_delete_by_dag_id"):
            query = build_query(
                session=session,
                airflow_db_model=airflow_db_model,
                age_check_column=age_check_column,
                max_date=max_date,
            )
            if PRINT_DELETES:
                print_query(query, airflow_db_model, age_check_column)
            if ENABLE_DELETE:
                logging.info("Performing Delete...")
                query.delete(synchronize_session=False)
            session.commit()
        else:
            dags = session.query(airflow_db_model.dag_id).distinct()
            session.commit()

            list_dags = [str(list(dag)[0]) for dag in dags] + [None]
            for dag_id in list_dags:
                query = build_query(
                    session=session,
                    airflow_db_model=airflow_db_model,
                    age_check_column=age_check_column,
                    max_date=max_date,
                    dag_id=dag_id,
                )
                if PRINT_DELETES:
                    print_query(query, airflow_db_model, age_check_column)
                if ENABLE_DELETE:
                    logging.info("Performing Delete...")
                    query.delete(synchronize_session=False)
                session.commit()

        if not ENABLE_DELETE:
            logging.warning(
                "You've opted to skip deleting the db entries. "
                "Set ENABLE_DELETE to True to delete entries!!!"
            )

        logging.info("Finished Running Cleanup Process")

    except ProgrammingError as e:
        logging.error(e)
        logging.error(
            str(airflow_db_model) +
            " is not present in the metadata." +
            "Skipping..."
        )

    finally:
        session.close()


def cleanup_sessions():
    session = settings.Session()

    try:
        logging.info("Deleting sessions...")
        count_statement = (
            "SELECT COUNT(*) AS cnt FROM session " +
            "WHERE expiry < now()::timestamp(0);"
        )
        before = session.execute(text(count_statement)).one_or_none()["cnt"]
        session.execute(
            text(
                "DELETE FROM session WHERE expiry < now()::timestamp(0);"
            )
        )
        after = session.execute(text(count_statement)).one_or_none()["cnt"]
        logging.info("Deleted %s expired sessions.", (before - after))
    except Exception as err:
        logging.exception(err)

    session.commit()
    session.close()


def analyze_db():
    session = settings.Session()
    session.execute("ANALYZE")
    session.commit()
    session.close()


analyze_op = PythonOperator(
    task_id="analyze_query",
    python_callable=analyze_db,
    provide_context=True,
    dag=dag
)

cleanup_session_op = PythonOperator(
    task_id="cleanup_sessions",
    python_callable=cleanup_sessions,
    provide_context=True,
    dag=dag,
)

cleanup_session_op.set_downstream(analyze_op)

for db_object in DATABASE_OBJECTS:
    cleanup_op = PythonOperator(
        task_id="cleanup_" + str(db_object["airflow_db_model"].__name__),
        python_callable=cleanup_function,
        params=db_object,
        provide_context=True,
        dag=dag,
    )

    print_configuration.set_downstream(cleanup_op)
    cleanup_op.set_downstream(analyze_op)

שמירה על ביצועים טובים של מסד הנתונים

  • בעיות בביצועים של מסד הנתונים של Airflow יכולות להוביל לבעיות כלליות בהרצת DAG. מעקב אחרי נתונים סטטיסטיים של השימוש במעבד ובזיכרון של מסד הנתונים. אם ניצול המעבד והזיכרון מתקרב למגבלות, סימן שהעומס על מסד הנתונים גבוה מדי וצריך להגדיל את הקיבולת שלו. כמות המשאבים שזמינים למסד הנתונים של Airflow נקבעת על ידי מאפיין גודל הסביבה של הסביבה שלכם. כדי להגדיל את מסד הנתונים, משנים את גודל הסביבה לרמה גבוהה יותר. הגדלת גודל הסביבה מגדילה את העלויות של הסביבה.

  • אם אתם משתמשים במנגנון XCom להעברת קבצים, חשוב לוודא שאתם משתמשים בו בהתאם להנחיות של Airflow. העברה של קבצים גדולים או של מספר גדול של קבצים באמצעות XCom משפיעה על הביצועים של מסד הנתונים של Airflow, ויכולה לגרום לכשלים בטעינת תמונות מצב או בשדרוג הסביבה. כדאי לשקול שימוש בחלופות כמו Cloud Storage להעברת נפחים גדולים של נתונים.

הסרת ערכים של DAG שלא נמצאים בשימוש

כדי להסיר רשומות במסד הנתונים של DAG שלא נמצא בשימוש, צריך להסיר את ה-DAG מממשק המשתמש של Airflow.

המאמרים הבאים