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、劣势最小是一项重要决策。下面您将找到 DuckDB 和 Graphite 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 DuckDB 和 Graphite 在涉及时间序列数据的工作负载方面的性能,而不是所有可能的用例。时间序列数据通常在数据库性能方面提出独特的挑战。这是因为写入的数据量很大,并且访问数据的查询模式也很特殊。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。

DuckDB 与 Graphite 对比分析


 
数据库模型

列式数据库

时间序列数据库

架构

DuckDB 旨在用作嵌入式数据库,主要关注单节点性能。

Graphite 可以部署在本地或云端,并且它支持通过跨多个后端节点分区数据来实现水平扩展。

许可证

MIT

Apache 2.0

用例

嵌入式分析、数据科学、数据处理、ETL 管道

监控、可观测性、物联网、实时分析、DevOps、应用程序性能监控

可扩展性

嵌入式和单节点聚焦,对并行性的支持有限

水平可扩展,支持集群和复制,以实现高可用性和高性能

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DuckDB 概述

DuckDB 是一种进程内 SQL OLAP(在线分析处理)数据库管理系统。它被设计为简单、快速且功能丰富。DuckDB 可用于处理和分析表格数据集,例如 CSV 或 Parquet 文件。它提供丰富的 SQL 方言,支持事务、持久性、广泛的 SQL 查询以及直接查询 Parquet 和 CSV 文件。DuckDB 使用向量化引擎构建,该引擎针对分析进行了优化,并支持并行查询处理。它被设计为易于安装和使用,没有外部依赖项,并支持多种编程语言。

Graphite 概述

Graphite 是一种开源监控和绘图工具,由 Orbitz 于 2006 年创建,并于 2008 年开源。Graphite 专为存储时间序列数据而设计,广泛用于收集、存储和可视化来自各种来源的指标,例如应用程序性能、系统监控和业务分析。


DuckDB 用于时间序列数据

DuckDB 可以有效地用于时间序列数据。它支持处理和分析表格数据集,其中包括存储在 CSV 或 Parquet 文件中的时间序列数据。凭借其优化的分析引擎和对复杂 SQL 查询的支持,DuckDB 可以高效地执行聚合、连接和其他时间序列分析操作。但是,重要的是要注意,DuckDB 并非专门为时间序列数据管理而设计,并且可能不具备像某些专用时间序列数据库那样为时间序列分析量身定制的专门功能。

Graphite 用于时间序列数据

Graphite 专门为时间序列数据设计和优化。它使用 Whisper 数据库格式,通过根据用户定义的保留策略自动聚合和过期数据,有效地存储和管理时间序列数据。Graphite 支持广泛的函数,用于查询、转换和聚合时间序列数据,使用户能够创建自定义图表和仪表板。但是,由于 Graphite 专门关注时间序列数据,因此它可能不适用于其他类型的数据或需要更高级的数据建模或查询功能的用例。


DuckDB 关键概念

  • 进程内:DuckDB 以进程内方式运行,这意味着它与使用它的应用程序在同一进程中运行,而无需单独的服务器。
  • OLAP:DuckDB 是一种 OLAP 数据库,这意味着它针对分析查询处理进行了优化。
  • 向量化引擎:DuckDB 使用向量化引擎,该引擎对批量数据进行操作,从而提高查询性能。
  • 事务:DuckDB 支持事务操作,确保数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性 (ACID) 属性。
  • SQL 方言:DuckDB 提供丰富的 SQL 方言,具有高级功能,例如任意和嵌套的相关子查询、窗口函数、排序规则以及对数组和结构等复杂类型的支持

Graphite 关键概念

  • 指标:Graphite 中的指标表示一个时间序列数据点,由路径(名称)、时间戳和值组成。
  • 序列:序列是与同一事物相关的所有指标的集合。例如,您可能有一个 CPU 使用率序列、一个内存使用率序列和一个磁盘使用率序列。
  • Whisper:Whisper 是 Graphite 使用的固定大小、基于文件的时间序列数据库格式。它自动管理数据保留和聚合。
  • Carbon:Carbon 是负责接收、缓存和存储 Graphite 中指标的守护进程。它监听传入的指标并将它们写入 Whisper 文件。
  • Graphite-web:Graphite-web 是一个 Web 应用程序,它为可视化和查询存储的时间序列数据提供用户界面。


DuckDB 架构

DuckDB 遵循进程内架构,与应用程序在同一进程中运行。它是一个面向关系表的数据库管理系统,支持 SQL 查询以生成分析结果。DuckDB 使用 C++11 构建,旨在不具有外部依赖项。它可以编译为单个文件,从而易于安装和集成到应用程序中。

Graphite 架构

Graphite 的架构由几个组件组成,包括 Carbon、Whisper 和 Graphite-web。Carbon 负责从各种来源接收指标,将它们缓存在内存中,并将它们存储在 Whisper 文件中。Whisper 是一种基于文件的时间序列数据库格式,可有效管理数据保留和聚合。Graphite-web 是一个 Web 应用程序,它为查询和可视化存储的时间序列数据提供用户界面。Graphite 可以部署在单个服务器上,也可以分布在多个服务器上,以提高性能和可扩展性。

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DuckDB 功能

事务和持久性

DuckDB 支持事务操作,确保数据完整性和持久性。它允许在会话之间持久存储数据。

广泛的 SQL 支持

DuckDB 提供丰富的 SQL 方言,支持高级查询功能,包括相关子查询、窗口函数和复杂数据类型。

直接 Parquet 和 CSV 查询

DuckDB 允许直接查询 Parquet 和 CSV 文件,从而可以高效分析以这些格式存储的数据。

快速分析查询

得益于其向量化引擎和针对分析工作负载的优化,DuckDB 旨在高效运行分析查询。

并行查询处理

DuckDB 可以并行处理查询,利用多核处理器来提高查询性能。

Graphite 功能

实时监控和可视化

Graphite 提供实时监控和可视化功能,允许用户在收集时间序列数据时对其进行跟踪和分析。

灵活的查询和聚合函数

Graphite 支持广泛的函数,用于查询、转换和聚合时间序列数据,使用户能够创建根据其特定需求量身定制的自定义图表和仪表板。

数据保留和聚合

Graphite 的 Whisper 数据库格式自动管理数据保留和聚合,从而减少存储需求并提高查询性能。


DuckDB 用例

处理和存储表格数据集

DuckDB 非常适合需要处理和存储表格数据集的场景,例如从 CSV 或 Parquet 文件导入的数据。它为处理结构化数据提供了高效的存储和检索机制。

交互式数据分析

DuckDB 非常适合交互式数据分析任务,尤其是在处理大型表时。它使您能够高效地执行复杂的操作,例如连接和聚合多个大型表,从而可以快速探索和从数据中提取见解。

将大型结果集传输到客户端

当您需要将大型结果集从数据库传输到客户端应用程序时,DuckDB 可能是一个合适的选择。其优化的查询处理和高效的数据传输机制实现了快速无缝地检索大量数据。

Graphite 用例

应用程序性能监控

Graphite 广泛用于监控应用程序和服务的性能,帮助开发人员和运维团队跟踪关键指标,例如响应时间、错误率和资源利用率。通过实时可视化这些指标,用户可以识别性能瓶颈、检测问题并优化其应用程序以获得更好的性能和可靠性。

基础设施和系统监控

Graphite 也常用于监控服务器、网络和其他基础设施组件的健康状况和性能。通过收集和分析 CPU 使用率、内存消耗、网络延迟和磁盘 I/O 等指标,IT 管理员可以确保其基础设施平稳运行,并在潜在问题影响系统性能或可用性之前主动解决这些问题。

业务分析和指标

除了技术监控之外,Graphite 还可以用于跟踪和可视化与业务相关的指标,例如用户参与度、销售数据或营销活动效果。通过可视化和分析这些指标随时间的变化,业务利益相关者可以深入了解趋势、发现增长机会并做出数据驱动的决策以改进其运营。


DuckDB 定价模型

DuckDB 是一款免费开源的数据库管理系统,根据宽松的 MIT 许可证发布。它可以免费使用、修改和分发,无需任何许可费用。

Graphite 定价模型

Graphite 是一个开源项目,因此,用户可以免费下载、安装和使用,无需任何许可费。但是,用户有责任建立和维护自己的 Graphite 基础设施,这可能涉及与服务器硬件、存储和运营费用相关的成本。还有一些商业产品和服务建立在 Graphite 之上或与之集成,以不同的价格点提供额外的功能、支持或托管选项。