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确定哪个数据库具有最大的优势和最小的劣势是一个重要的决定。下面您将找到 DuckDB 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 DuckDB 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独特的挑战。这是由于正在写入的大量数据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;它只是提供每个数据库的概述,以便您可以做出明智的决定。

DuckDB 与 Prometheus 对比细分


 
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。

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,并支持多维度数据收集、查询和告警。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

MIT

Apache 2.0

用例

嵌入式分析、数据科学、数据处理、ETL 管道

监控、告警、可观测性、系统指标、应用指标

可扩展性

嵌入式和单节点聚焦,对并行性的支持有限

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)或通过联邦扩展(分层设置,其中 Prometheus 服务器从其他 Prometheus 服务器抓取指标)

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DuckDB 概览

DuckDB 是一个进程内 SQL OLAP(在线分析处理)数据库管理系统。它旨在简单、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 Parquet 和 CSV 文件的直接查询。DuckDB 构建于矢量化引擎之上,该引擎针对分析进行了优化,并支持并行查询处理。它旨在易于安装和使用,没有外部依赖项,并支持多种编程语言。

Prometheus 概览

Prometheus 是一个开源监控和告警工具包,最初于 2012 年在 SoundCloud 开发。此后,它已成为被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告警。它的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。


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,其中可以包括存储在 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,并且可能不具备针对时间序列分析的专用功能,例如某些专用时间序列数据库。

Prometheus 用于时间序列数据

Prometheus 专门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告警。它使用基于拉取的模型,其中 Prometheus 服务器以固定的时间间隔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,并且可能不是高基数或长期数据存储的最佳选择。


DuckDB 关键概念

  • 进程内: DuckDB 在进程内运行,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 是一个 OLAP 数据库,这意味着它针对分析查询处理进行了优化。
  • 矢量化引擎: DuckDB 利用矢量化引擎,该引擎对批处理数据进行操作,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

Prometheus 关键概念

  • 指标: 系统特定方面的数值表示,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和生成告警。


DuckDB 架构

DuckDB 遵循进程内架构,与应用程序在同一进程中运行。它是一个关系型表导向数据库管理系统,支持 SQL 查询以生成分析结果。DuckDB 使用 C++11 构建,旨在没有外部依赖项。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。

Prometheus 架构

Prometheus 是一个单服务器、独立监控系统,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,该格式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,组件包括导出器、服务发现机制以及与其他监控系统的集成。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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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,从而可以有效分析以这些格式存储的数据。

快速分析查询

DuckDB 旨在高效运行分析查询,这归功于其矢量化引擎和针对分析工作负载的优化。

并行查询处理

DuckDB 可以并行处理查询,从而利用多核处理器来提高查询性能。

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表达性和灵活的查询。

告警

Prometheus 支持基于用户定义规则的告警,并与各种告警管理和通知系统集成。


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连接和聚合多个大型表等复杂操作,从而可以快速探索数据并从中提取见解。

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可实现快速无缝地检索大量数据。

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 инфраструктуры,包括 Kubernetes 和 Docker 环境的健康状况和性能。

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。

告警和异常检测

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


DuckDB 定价模型

DuckDB 是一个免费的开源数据库管理系统,根据宽松的 MIT 许可证发布。它可以免费使用、修改和分发,没有任何许可成本。

Prometheus 定价模型

Prometheus 是一个开源项目,其使用没有相关的许可费用。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(例如 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。