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具有最多的优势和最少的缺点是一个重要的决定。下面您将找到 AWS DynamoDB 和 OSI PI Data Historian 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 AWS DynamoDB 和 OSI PI Data Historian 在涉及时间序列数据的工作负载中的性能,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了独特的挑战。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;它只是提供了每个数据库的概述,以便您可以做出明智的决定。

AWS DynamoDB 与 OSI PI Data Historian 分解


 
数据库模型

键值和文档存储

时间序列数据库/数据历史库

架构

DynamoDB 是亚马逊云科技 (AWS) 提供的完全托管的无服务器 NoSQL 数据库。它为高性能用例使用个位数的毫秒级延迟,并支持键值和文档数据模型。数据在 AWS 区域内的多个可用区中进行分区和复制,DynamoDB 支持读取操作的最终一致性或强一致性

OSIsoft PI System 是一套软件产品,专为工业环境中的实时数据收集、存储和时间序列数据分析而设计。PI System 围绕 PI Server 构建,PI Server 存储、处理数据并将其提供给客户端,并且可以部署在本地或云端。

许可证

闭源

闭源

用例

无服务器 Web 应用程序、实时竞价平台、游戏排行榜、物联网数据管理、高速数据处理

工业数据管理、实时监控、资产健康跟踪、预测性维护、能源管理

可扩展性

自动扩展以处理大量的读取和写入吞吐量,支持按需容量和自动扩展,用于多区域复制的全局表

通过分布式架构、数据复制和用于大规模部署的数据联合支持水平扩展

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AWS DynamoDB 概览

Amazon DynamoDB 是 AWS 提供的托管 NoSQL 数据库服务。它于 2012 年首次推出,旨在提供低延迟、高吞吐量的性能。DynamoDB 构建于亚马逊工程师在 2007 年发布的 Dynamo 论文的原则之上,旨在提供高度可用、可扩展且分布式的键值存储。

OSI PI Data Historian 概览

OSI PI,也称为 OSIsoft PI System,是一个企业级数据管理和分析平台,专门设计用于处理来自工业过程、传感器和其他来源的时间序列数据。PI System 由 OSIsoft(于 2021 年被 AVEVA 收购)开发,自 1980 年代推出以来已广泛应用于能源、制造、公用事业和制药等各个行业。它能够实时收集、存储、分析和可视化大量时间序列数据,使组织能够获得洞察力、优化流程并改进决策。


AWS DynamoDB 用于时间序列数据

DynamoDB 可以与时间序列数据一起使用,尽管与专门的时间序列数据库相比,它可能不是最优化的解决方案。要在 DynamoDB 中存储时间序列数据,您可以使用复合主键,其中分区键用于实体标识符,排序键用于时间戳。这使您可以有效地查询特定实体和时间范围内的数据。然而,DynamoDB 在处理时间序列数据时的主要弱点是它缺乏对数据聚合和降采样的内置支持,而这些是时间序列分析的常见要求。您可能需要在应用程序中执行这些操作,或使用 AWS Lambda 等其他服务来处理数据。

OSI PI Data Historian 用于时间序列数据

OSI PI 是为存储时间序列数据而创建的,使其成为需要管理大量传感器和过程数据的组织的理想选择。它的架构和组件经过优化,可以高效且低延迟地收集、存储和分析时间序列数据。PI System 的可扩展性和性能使其成为处理工业过程、物联网设备或其他来源生成的大量数据的组织的合适解决方案。


AWS DynamoDB 关键概念

以下是一些 DynamoDB 特有的关键术语和概念

  • 表 (Tables):在 DynamoDB 中,数据存储在表 (tables) 中,表是项目的容器。每个表都有一个主键,用于唯一标识表中的每个项目。
  • 项目 (Items):项目 (items) 是 DynamoDB 表中的单个记录,它们由一个或多个属性组成。
  • 属性 (Attributes):属性 (attributes) 是构成表中项目的键值对。DynamoDB 支持标量、文档和集合数据类型的属性。
  • 主键 (Primary Key):主键 (primary key) 唯一标识表中的每个项目,它可以是单属性分区键或复合分区-排序键。

OSI PI Data Historian 关键概念

  • PI Server (PI 服务器):PI System 的核心组件,负责数据收集、存储和管理。
  • PI Interfaces (PI 接口) 和 PI Connectors (PI 连接器):软件组件,用于从各种来源收集数据并将其发送到 PI Server。
  • PI Asset Framework (PI 资产框架):一个建模框架,允许用户创建资产及其关联元数据的分层结构,从而更容易理解和分析数据。
  • PI DataLink (PI 数据链接):Microsoft Excel 的一个加载项,使用户可以直接从 Excel 访问和分析 PI System 数据。
  • PI ProcessBook (PI 过程簿):一种可视化工具,用于创建 PI System 数据的交互式图形显示。


AWS DynamoDB 架构

DynamoDB 是一个 NoSQL 数据库,它使用键值存储和文档数据模型。它旨在通过自动跨多个服务器分区数据并使用复制来确保容错能力,从而提供高可用性、持久性和可扩展性。DynamoDB 的一些主要组件包括

  • 分区 (Partitioning):DynamoDB 根据分区键自动分区数据,这确保了数据均匀分布在多个存储节点上。
  • 复制 (Replication):DynamoDB 在 AWS 区域内的多个可用区之间复制数据,从而提供高可用性和持久性。
  • 一致性 (Consistency):DynamoDB 提供两种一致性模型:最终一致性和强一致性,允许您为您的应用程序选择适当的一致性级别。

OSI PI Data Historian 架构

OSI PI 是一个围绕 PI Server 构建的数据管理平台,PI Server 负责数据收集、存储和管理。PI System 使用高效的专有时间序列数据库来存储数据。PI Interfaces 和 PI Connectors 从各种来源收集数据并将其发送到 PI Server。PI Asset Framework (AF) 允许用户以分层结构对他们的资产及其关联数据进行建模,从而更容易理解和分析数据。各种客户端工具,如 PI DataLink 和 PI ProcessBook,使用户能够访问和可视化存储在 PI System 中的数据。

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AWS DynamoDB 功能

自动扩展

DynamoDB 可以根据工作负载自动扩展其读取和写入容量,使您能够在不过度配置资源的情况下保持一致的性能。

备份和恢复

DynamoDB 提供对时间点恢复的内置支持,使您能够将表恢复到过去 35 天内的先前状态。

全局表

DynamoDB 全局表使您能够跨多个 AWS 区域复制您的表,为全球应用程序提供低延迟访问和数据冗余。

DynamoDB Streams 捕获表中的项目级修改,可用于触发 AWS Lambda 函数进行实时处理或将数据与其他 AWS 服务同步。

OSI PI Data Historian 功能

数据收集和存储

OSI PI 的 PI Interfaces 和 PI Connectors 能够从各种来源无缝地收集数据,而 PI Server 则有效地存储和管理数据。

可扩展性

PI System 具有高度可扩展性,允许组织处理大量数据和不断增长的数据源,而不会影响性能。

资产建模

PI Asset Framework (AF) 提供了一种强大的方式来建模资产及其关联数据,从而更容易理解和分析复杂的工业过程。

数据可视化

PI DataLink 和 PI ProcessBook 等工具使用户能够分析和可视化存储在 PI System 中的数据,从而促进更好的决策和流程优化。


AWS DynamoDB 用例

会话管理

DynamoDB 可用于存储 Web 应用程序的会话数据,从而为会话信息提供快速且可扩展的访问。

游戏

DynamoDB 可用于存储在线游戏中的玩家数据、游戏状态和其他游戏相关信息,从而提供低延迟和高吞吐量的性能。

物联网

DynamoDB 可用于存储和处理来自物联网设备的传感器数据,从而实现设备数据的实时监控和分析。

OSI PI Data Historian 用例

流程优化

OSI PI 可以通过提供来自传感器和其他来源的时间序列数据的实时洞察,帮助组织识别效率低下之处、监控性能并优化其工业流程。

预测性维护

通过分析历史数据并检测模式或异常,OSI PI 使组织能够实施预测性维护策略,从而减少设备停机时间和维护成本。

能源管理

OSI PI 可用于跟踪各种资产和流程的能源消耗,使组织能够识别需要改进的领域并实施节能措施。


AWS DynamoDB 定价模型

DynamoDB 提供两种定价选项:预置容量和按需容量。使用预置容量,您可以指定您的应用程序期望的每秒读取和写入次数,并且您根据预置容量的量收费。此定价模型适用于具有可预测流量或逐渐增加流量的应用程序。您可以使用自动扩展根据指定的利用率自动调整表的容量,从而确保应用程序性能并降低成本。

另一方面,使用按需容量,您需要为应用程序在表上执行的数据读取和写入操作按请求付费。您无需指定您的应用程序期望执行多少读取和写入吞吐量,因为 DynamoDB 会在您的工作负载增加或减少时立即适应。此定价模型适用于具有波动或不可预测流量模式的应用程序。

OSI PI Data Historian 定价模型

OSI PI 的定价通常基于多种因素的组合,例如数据源的数量、用户数量以及所需的支持级别。定价详情不公开,因为它们是根据组织的具体需求以报价形式提供的。