在构建任何软件应用程序时,选择合适的数据库至关重要。所有数据库在性能方面都有不同的优势和劣势,因此,为您的特定用例和数据模型决定哪个数据库的优势最多,劣势最少是一项重要的决策。下面您将找到 Google BigQuery 和 Prometheus 的关键概念、架构、功能、用例和定价模型的概述,以便您可以快速了解它们之间的比较。

本文的主要目的是比较 Google BigQuery 和 Prometheus 在涉及 时间序列数据 的工作负载中的性能,而不是针对所有可能的用例。时间序列数据通常在数据库性能方面提出了独特的挑战。这是由于大量数据正在写入以及访问该数据的查询模式。本文并非旨在说明哪个数据库更好;它只是提供了每个数据库的概述,以便您可以做出明智的决定。

Google BigQuery 与 Prometheus 分解


 
数据库模型

数据仓库

时间序列数据库

架构

BigQuery 是由 Google Cloud Platform 提供的完全托管、无服务器的数据仓库。它专为高性能分析而设计,并利用 Google 的基础设施进行数据处理。BigQuery 使用列式存储格式以实现快速查询,并支持标准 SQL。数据会自动分片并在 Google Cloud 区域内的多个可用区之间复制

Prometheus 使用基于拉取的模型,它以给定的间隔从配置的目标中抓取指标。它以自定义、高效的本地存储格式存储时间序列数据,并支持多维数据收集、查询和警报。它可以作为单个二进制文件部署在服务器上,也可以部署在 Kubernetes 等容器平台上。

许可证

闭源

Apache 2.0

用例

商业分析、大规模数据处理、数据集成

监控、警报、可观测性、系统指标、应用程序指标

可扩展性

无服务器、PB 级数据仓库,可以处理海量数据,无需提前进行容量规划

Prometheus 专为可靠性而设计,可以垂直扩展(具有增加资源的单节点)或通过联邦(分层设置,其中 Prometheus 服务器从其他 Prometheus 服务器抓取指标)进行扩展

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Google BigQuery 概述

Google BigQuery 是由 Google Cloud 开发的完全托管、无服务器的数据仓库和分析平台。BigQuery 于 2011 年推出,旨在处理大规模数据处理和查询,使用户能够实时分析海量数据集。BigQuery 专注于性能、可扩展性和易用性,适用于广泛的数据分析用例,包括商业智能、日志分析和机器学习。

Prometheus 概述

Prometheus 是一个开源监控和警报工具包,最初于 2012 年在 SoundCloud 开发。此后,它已成为广泛采用的监控解决方案,并且是云原生计算基金会 (CNCF) 项目的一部分。Prometheus 专注于为容器化和基于微服务的环境提供实时洞察和警报。其主要用例是监控基础设施和应用程序,重点是可靠性和可扩展性。


Google BigQuery 用于时间序列数据

BigQuery 可用于存储和分析时间序列数据,尽管它更侧重于传统的数据仓库用例。对于需要低延迟响应时间的用例,BigQuery 可能会遇到困难

Prometheus 用于时间序列数据

Prometheus 专为时间序列数据而设计,因为它的主要重点是基于基础设施和应用程序状态的监控和警报。它使用基于拉取的模型,Prometheus 服务器定期从目标系统抓取指标。此模型适用于监控动态环境,因为它允许自动发现和监控新实例。但是,Prometheus 并非旨在作为通用时间序列数据库,可能不是高基数或长期数据存储的最佳选择。


Google BigQuery 关键概念

与 Google BigQuery 相关的一些重要概念包括

  • 项目:BigQuery 中的项目表示数据集、表和视图等资源的顶层容器。
  • 数据集:数据集是 BigQuery 中表、视图和其他数据资源的容器。
  • :表是 BigQuery 中的主要数据存储结构,由行和列组成。
  • 架构:架构定义了表的结构,包括列名、数据类型和约束。

Prometheus 关键概念

  • 指标:系统特定方面的数字表示,例如 CPU 使用率或内存消耗。
  • 时间序列:指标的数据点集合,按时间戳索引。
  • 标签:键值对,为指标提供元数据和上下文,从而实现更精细的查询和聚合。
  • PromQL:Prometheus 使用其自己的查询语言 PromQL(Prometheus 查询语言)来查询时间序列数据并生成警报。


Google BigQuery 架构

Google BigQuery 的架构构建在 Google 的分布式基础设施之上,专为高性能和可扩展性而设计。BigQuery 的核心使用名为 Capacitor 的列式存储格式,该格式可实现高效的数据压缩和快速的查询性能。数据会自动分区并分布在多个存储节点上,从而提供高可用性和容错能力。BigQuery 的无服务器架构自动为查询和数据存储分配资源,无需用户管理基础设施或容量规划。

Prometheus 架构

Prometheus 是一个单服务器、独立的监控系统,它使用基于拉取的方法从目标系统收集指标。它以自定义、高度压缩的磁盘格式存储时间序列数据,针对快速查询和低资源使用率进行了优化。Prometheus 的架构是模块化和可扩展的,具有导出器、服务发现机制以及与其他监控系统的集成等组件。作为一个非分布式系统,它缺乏内置的集群或水平可扩展性,但它支持联邦,允许多个 Prometheus 服务器共享和聚合数据。

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Google BigQuery 功能

列式存储

BigQuery 的列式存储格式 Capacitor 可实现高效的数据压缩和快速查询性能,使其适用于大规模数据分析。

与 Google Cloud 集成

BigQuery 与其他 Google Cloud 服务(如 Cloud Storage、Dataflow 和 Pub/Sub)无缝集成,从而可以轻松地从各种来源摄取、处理和分析数据。

机器学习集成

BigQuery ML 使用户可以直接在 BigQuery 中创建和部署机器学习模型,从而简化了构建和部署机器学习应用程序的过程。

Prometheus 功能

基于拉取的模型

Prometheus 通过主动抓取目标来收集指标,从而实现动态环境的自动发现和监控。

PromQL

强大的 Prometheus 查询语言允许对时间序列数据进行富有表现力和灵活的查询。

警报

Prometheus 支持基于用户定义的规则发出警报,并与各种警报管理和通知系统集成。


Google BigQuery 用例

商业智能和报告

BigQuery 广泛用于商业智能和报告,使用户能够分析大量数据并生成洞察力以支持决策。其快速的查询性能以及与流行的 BI 工具(如 Google Data Studio 和 Tableau)的无缝集成使其成为此用例的理想解决方案。

机器学习和预测分析

BigQuery ML 使用户可以直接在 BigQuery 中创建和部署机器学习模型,从而简化了构建和部署机器学习应用程序的过程。BigQuery 的快速查询性能和对大规模数据处理的支持使其适用于预测分析用例。

数据仓库和 ETL

BigQuery 的分布式架构和列式存储格式使其成为数据仓库和 ETL(提取、转换、加载)工作流的绝佳选择。它与其他 Google Cloud 服务(如 Cloud Storage 和 Dataflow)的无缝集成简化了从各种来源摄取和处理数据的过程。

Prometheus 用例

基础设施监控

Prometheus 广泛用于监控容器化和基于微服务的 инфраструктура 的健康状况和性能,包括 Kubernetes 和 Docker 环境。

应用程序性能监控 (APM)

Prometheus 可以使用客户端库收集自定义应用程序指标,并实时监控应用程序性能。

警报和异常检测

Prometheus 使组织能够根据特定阈值或条件设置警报,帮助他们快速识别和响应潜在问题或异常。


Google BigQuery 定价模型

Google BigQuery 定价基于按需付费模式,费用由数据存储、查询和流式传输确定。BigQuery 定价主要有两个组成部分

  • 存储定价:存储成本基于 BigQuery 中存储的数据量。用户需要为活动存储和长期存储付费,长期存储为不经常访问的数据提供折扣价。
  • 查询定价:查询成本基于查询期间处理的数据量。用户可以选择按需定价(按每次查询处理的数据付费)或统一费率定价(为一定数量的查询容量提供固定的月度成本)。

Prometheus 定价模型

Prometheus 是一个开源项目,使用它无需支付许可费。但是,在部署自托管 Prometheus 服务器时,可能会产生硬件、托管和运营费用。此外,一些基于云的托管 Prometheus 服务(如 Grafana Cloud 和 Weave Cloud)根据数据保留、查询速率和支持等因素提供不同的定价模型。