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,针对您的特定用例和数据模型,决定哪种数据库的优势最大、缺点最少是一项重要的决策。下面您将找到 ClickHouse 和 Redis 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 ClickHouse 和 Redis 在涉及时序数据的工作负载方面的性能,而不是针对所有可能的用例。时序数据通常在数据库性能方面提出独特的挑战。这是因为正在写入的数据量很大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。

ClickHouse 与 Redis 细分


 
数据库模型

列式数据库

内存数据库

架构

ClickHouse 可以部署在本地、云端或作为托管服务。

Redis 可以部署在本地、云端或作为托管服务

许可

Apache 2.0

BSD 3

用例

实时分析、大数据处理、事件日志记录、监控、物联网、数据仓库

缓存、消息代理、实时分析、会话存储、地理空间数据处理

可扩展性

水平可扩展,支持分布式查询处理和并行执行

通过分区和集群水平扩展,支持数据复制

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ClickHouse 概述

ClickHouse 是一个开源列式数据库管理系统,专为高性能在线分析处理 (OLAP) 任务而设计。它由俄罗斯领先的技术公司 Yandex 开发。ClickHouse 以其实时处理大量数据的能力而闻名,可提供快速的查询性能和实时分析。其列式存储架构实现了高效的数据压缩和更快的查询执行,使其适用于大规模数据分析和商业智能应用。

Redis 概述

Redis,即远程字典服务器 (Remote Dictionary Server),是一个开源的内存数据结构存储,可用作数据库、缓存和消息代理。它由 Salvatore Sanfilippo 于 2009 年创建,此后因其高性能和灵活性而广受欢迎。Redis 支持各种数据结构,例如字符串、哈希、列表、集合、具有范围查询的排序集合、位图、HyperLogLog 和具有半径查询的地理空间索引。


ClickHouse 用于时序数据

ClickHouse 可用于有效地存储和分析时序数据,尽管它并未针对处理时序数据进行显式优化。虽然 ClickHouse 在摄取后可以非常快速地查询时序数据,但它往往难以应对需要小批量摄取数据以便实时分析的超高写入场景。

Redis 用于时序数据

Redis 有一个专门用于处理时序数据的模块,名为 RedisTimeSeries。RedisTimeSeries 提供诸如降采样、数据保留策略以及 Redis 中时序数据的专用查询等功能。作为内存数据库,Redis 在读取和写入时序数据方面将非常快,但由于 RAM 的成本相对于磁盘而言较高,因此使用 Redis 可能会变得昂贵,具体取决于您的数据集大小。如果您的用例不需要极快的响应时间,则可以通过使用更传统的时序数据库来省钱。


ClickHouse 关键概念

  • 列式存储:ClickHouse 以列式格式存储数据,这意味着每列的数据分别存储。这实现了高效压缩和更快的查询执行,因为查询执行期间仅读取所需的列。
  • 分布式处理:ClickHouse 支持分布式处理,允许跨集群中的多个节点执行查询,从而提高查询性能和可扩展性。
  • 数据复制:ClickHouse 提供数据复制,以确保在硬件故障或节点中断情况下的数据可用性和容错能力。
  • 物化视图:ClickHouse 支持物化视图,它是预先计算的查询结果,以表的形式存储。物化视图可以显着提高查询性能,因为它允许更快的数据检索,从而避免了为每个查询重新计算结果的需求。

Redis 关键概念

  • 内存存储:Redis 将数据存储在内存中,与基于磁盘的数据库相比,这允许更快的数据访问和操作。
  • 数据结构:Redis 支持广泛的数据结构,包括字符串、哈希、列表、集合等,这为数据建模和存储方式提供了灵活性。
  • 持久化:Redis 提供可选的数据持久化,允许定期将数据保存到磁盘或写入日志以实现持久性。
  • 发布/订阅:Redis 提供发布/订阅消息传递系统,无需集中式消息代理即可实现客户端之间的实时通信。


ClickHouse 架构

ClickHouse 的架构旨在支持对大型数据集进行高性能分析。ClickHouse 以列式格式存储数据。这实现了高效的数据压缩和更快的查询执行,因为查询执行期间仅读取所需的列。ClickHouse 还支持分布式处理,这允许跨集群中的多个节点执行查询。ClickHouse 使用 MergeTree 存储引擎作为其主要表引擎。MergeTree 专为高性能 OLAP 任务而设计,并支持数据复制、数据分区和索引。

Redis 架构

Redis 是一个 NoSQL 数据库,它使用键值数据模型,其中每个键都与一个值相关联,该值存储为 Redis 支持的数据结构之一。该数据库是单线程的,这简化了其内部架构并减少了争用。Redis 可以部署为独立服务器、集群或主从复制设置,以实现可扩展性和高可用性。Redis 集群模式自动跨多个节点对数据进行分片,从而提供数据分区和容错能力。

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ClickHouse 功能特性

实时分析

ClickHouse 专为实时分析而设计,可以低延迟处理大量数据,提供快速的查询性能和实时洞察。

数据压缩

ClickHouse 的列式存储格式实现了高效的数据压缩,减少了存储需求并提高了查询性能。

物化视图

ClickHouse 支持物化视图,通过预先计算查询结果并将其存储为表,可以显着提高查询性能。

Redis 功能特性

原子性

Redis 支持对复杂数据类型的原子操作,使开发人员能够执行强大的操作,而无需担心竞争条件或其他并发处理问题。

广泛的数据结构支持

Redis 支持一系列数据结构,例如列表、集合、有序集合、哈希、位图、HyperLogLog 和地理空间索引。这种灵活性使开发人员可以将 Redis 用于各种任务,方法是使用针对其数据性能特征优化的数据结构。

发布/订阅消息传递

Redis 提供发布/订阅消息传递系统,用于客户端之间的实时通信。

Lua 脚本

开发人员可以在 Redis 服务器中运行 Lua 脚本,从而可以在服务器本身中原子地执行复杂操作,减少网络往返次数。


ClickHouse 用例

大规模数据分析

ClickHouse 的高性能查询引擎和列式存储格式使其适用于大规模数据分析和商业智能应用。

实时报告

ClickHouse 的实时分析功能使组织能够生成实时报告和仪表板,为决策提供最新的洞察。

日志和事件数据分析

ClickHouse 实时处理大量数据的能力使其成为日志和事件数据分析的合适选择,例如分析 Web 服务器日志或应用程序事件。

Redis 用例

缓存

Redis 通常用作缓存来存储频繁访问的数据,并减少其他数据库或服务的负载,从而提高应用程序性能并减少延迟。

任务队列

Redis 可用于实现任务队列,这对于管理需要较长时间处理且应异步执行的任务非常有用。这在 Web 应用程序中尤其常见,在 Web 应用程序中,后台任务可以独立于请求/响应周期进行处理

实时分析和机器学习

Redis 的高性能和低延迟数据访问使其适用于实时分析和机器学习应用,例如处理流数据、媒体流和处理时序数据。这可以使用 Redis 的数据结构和功能来实现,例如有序集合、时间戳和发布/订阅消息传递。


ClickHouse 定价模型

ClickHouse 是一个开源数据库,可以部署在您自己的硬件上。ClickHouse 的开发人员最近还创建了 ClickHouse Cloud,这是一种用于部署 ClickHouse 的托管服务。

Redis 定价模型

Redis 是开源软件,这意味着它可以部署并在您自己的基础设施上免费使用。但是,也有可用的托管 Redis 服务,例如 Redis Enterprise,它提供额外的功能、支持和易于部署的特性。这些服务的定价通常取决于实例大小、数据存储和数据传输等因素。