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项重要的决策。下面,您将找到 Elasticsearch 和 Kdb 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 Elasticsearch 和 Kdb 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。这是因为要写入大量数据以及访问这些数据的查询模式。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。

Elasticsearch 与 Kdb 细分


 
数据库模型

分布式搜索和分析引擎,面向文档

时间序列和列式数据库

架构

Elasticsearch 构建于 Apache Lucene 之上,并使用 RESTful API 进行通信。它以灵活的 JSON 文档格式存储数据,并且数据会自动索引以实现快速搜索和检索。Elasticsearch 可以作为单节点、集群配置或托管云服务 (Elastic Cloud) 部署

Kdb 可以部署在本地、云端或混合解决方案中。

许可证

Elastic 许可证

闭源

用例

全文搜索、日志和事件数据分析、实时应用程序监控、分析

高频交易、金融服务、市场数据分析、物联网、实时分析

可扩展性

水平可扩展,支持数据分片、复制和分布式查询

高度可扩展,支持多线程和多节点,适用于大规模数据处理

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Elasticsearch 概览

Elasticsearch 是一个开源的分布式搜索和分析引擎,构建于 Apache Lucene 之上。它于 2010 年首次发布,此后因其可扩展性、近实时搜索功能和易用性而广受欢迎。Elasticsearch 旨在处理各种数据类型,包括结构化、非结构化和基于时间的数据。它通常与 Elastic Stack 中的其他工具结合使用,例如用于数据摄取的 Logstash 和用于数据可视化的 Kibana。

Kdb 概览

kdb+ 是由 Kx Systems 开发的高性能列式时间序列数据库。kdb+ 于 2003 年发布,旨在高效管理大量数据,主要关注金融数据,例如股票市场交易和报价。它基于 q 编程语言的原则构建,q 编程语言是 APL 和 K 的后代。该数据库以其速度、可扩展性以及处理实时和历史数据的能力而闻名。


Elasticsearch 用于时间序列数据

得益于其分布式架构、近实时搜索功能以及对聚合的支持,Elasticsearch 可用于时间序列数据存储和分析。但是,对于时间序列数据而言,它可能不如专用时间序列数据库那样优化。尽管如此,Elasticsearch 仍广泛用于日志和事件数据存储和分析,这些数据可以被视为时间序列数据。

Kdb 用于时间序列数据

kdb+ 旨在存储时间序列数据,使其自然适合需要高速查询和分析大量数据的应用程序。它的列式存储格式可以有效地压缩和检索时间序列数据,而它的 q 语言则提供了强大而富有表现力的方式来操作和分析数据。kdb+ 在金融数据方面尤其强大,但它也可以用于其他类型的时间序列数据。


Elasticsearch 关键概念

  • 倒排索引:Elasticsearch 使用的一种数据结构,用于实现快速高效的全文搜索。
  • 集群:一组 Elasticsearch 节点,它们协同工作以分配数据和处理任务。
  • 分片:Elasticsearch 索引的一个分区,允许数据分布在多个节点上,以提高性能和容错能力。

Kdb 关键概念

  • q 语言:一种高级的、特定领域的编程语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它将类似 SQL 的语法与函数式编程风格相结合。
  • 列式存储:kdb+ 以列而不是行的形式存储数据,这样可以更快地查询和分析时间序列数据。
  • :kdb+ 以表的形式存储数据,这些表类似于关系表,但侧重于列式存储和时间序列数据。
  • 分散表:一种表存储格式,其中每一列都存储在单独的文件中,从而进一步提高查询性能。


Elasticsearch 架构

Elasticsearch 是一个分布式 RESTful 搜索和分析引擎,它使用无模式 JSON 文档数据模型。它构建于 Apache Lucene 之上,并提供了一个高级 API,用于索引、搜索和分析数据。Elasticsearch 的架构设计为水平可扩展,数据分布在集群中的多个节点上。数据使用倒排索引进行索引,从而实现快速高效的全文搜索。

Kdb 架构

kdb+ 是一个列式时间序列数据库,它采用定制的数据模型,专为高效存储和查询时间序列数据而设计。它不使用传统的 SQL,而是依赖 q 语言进行查询和数据操作。kdb+ 的架构设计用于内存和磁盘存储,并能够跨多台机器进行水平扩展。kdb+ 的主要组件是数据库引擎、q 语言解释器和内置 Web 服务器。

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Elasticsearch 功能

Elasticsearch 提供了强大的全文搜索功能,支持复杂查询、评分和相关性排名。

可扩展性

Elasticsearch 的分布式架构实现了水平可扩展性,使其能够处理大量数据和高查询负载。

聚合

Elasticsearch 支持各种聚合操作,例如求和、平均值和百分位数,这些操作对于分析和汇总数据非常有用。

Kdb 功能

高性能

kdb+ 以其速度和性能而闻名,其列式存储格式和 q 语言允许快速查询和分析时间序列数据。

可扩展性

kdb+ 设计为水平扩展,使其适合处理跨多台机器的大量数据。

q 语言

q 语言是一种功能强大、富有表现力的高级语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它将类似 SQL 的语法与函数式编程风格相结合。


Elasticsearch 用例

日志和事件数据分析

Elasticsearch 广泛用于存储和分析日志和事件数据,例如 Web 服务器日志、应用程序日志和网络事件,以帮助识别模式、排除故障和监控系统性能。

Elasticsearch 是在应用程序、网站和内容管理系统中实现全文搜索功能的常用选择,因为它具有强大的搜索功能和灵活的数据模型。

安全分析

Elasticsearch 与 Elastic Stack 组件结合使用,可用于安全分析,例如监控网络流量、检测异常和识别潜在威胁。

Kdb 用例

金融数据分析

kdb+ 广泛用于金融行业,用于存储和分析股票市场交易、报价和其他时间序列金融数据。

高频交易

kdb+ 是高频交易应用程序的常用选择,因为它具有高性能和处理大量实时数据的能力。

物联网和传感器数据

kdb+ 可用于存储和分析物联网设备和传感器生成的大量时间序列数据,但其主要重点仍然是金融数据。


Elasticsearch 定价模型

Elasticsearch 是开源软件,可以自行托管,无需任何许可费。但是,应考虑运营成本,例如硬件、托管和维护。Elasticsearch 还提供名为 Elastic Cloud 的托管云服务,该服务根据存储、计算资源和支持等因素提供不同的定价层级。Elastic Cloud 包括其他功能和工具,例如 Kibana、机器学习和安全功能。

Kdb 定价模型

kdb+ 是一种商业产品,定价取决于部署模型以及使用的内核或服务器数量。Kx Systems 提供免费的 32 位 kdb+ 版本供非商业用途,但对可以使用的内存量有限制。对于商业部署和全功能版本,用户必须联系 Kx Systems 获取定价详情。