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的优势最多、缺点最少,是一项重要的决策。下面您将找到 Elasticsearch 和 RRDtool 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 RRDtool 在涉及时序数据的工作负载中的性能,而不是所有可能的用例。时序数据通常在数据库性能方面提出了独特的挑战。这是因为写入的数据量很大,并且访问这些数据的查询模式也很复杂。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 RRDtool 分解


 
数据库模型

分布式搜索和分析引擎,面向文档

时序数据库

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

RRDtool 是单节点、非分布式数据库,通常部署在单台机器上

许可证

Elastic 许可证

GNU GPLv2

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

监控、可观测性、网络性能跟踪、系统指标、日志数据存储

可扩展性

水平可扩展,支持数据分片、复制和分布式查询

可扩展性有限 - 更适合中小型数据集

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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。

RRDtool 概览

RRDtool,是 Round-Robin Database Tool(循环数据库工具)的缩写,是一个开源、高性能的数据记录和绘图系统,旨在处理时序数据。RRDtool 由 Tobias Oetiker 于 1999 年创建,专门用于存储和可视化时序数据,例如网络带宽、温度或 CPU 负载。它的主要特点是数据点的高效存储,使用固定大小的数据库,该数据库会自动聚合和归档较旧的数据点,确保数据库大小随时间保持恒定。


用于时序数据的 Elasticsearch

Elasticsearch 可用于时序数据存储和分析,这得益于其分布式架构、近实时搜索功能以及对聚合的支持。但是,对于时序数据,它可能不如专门的时序数据库那样优化。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序数据。

用于时序数据的 RRDtool

RRDtool 是为时序数据存储和可视化而创建的,使其非常适合需要高效处理此类数据的应用程序。它的循环数据库结构确保了恒定的存储空间使用,同时提供自动数据聚合和归档。但是,RRDtool 可能不适用于需要复杂查询或关系数据存储的应用程序,因为它的重点主要是时序数据。


Elasticsearch 关键概念

  • 倒排索引:Elasticsearch 使用的数据结构,可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 索引的分区,允许数据分布在多个节点上,以提高性能和容错能力。

RRDtool 关键概念

  • 循环数据库:一种固定大小的数据库,它使用循环缓冲区存储时序数据,并在添加新数据时覆盖旧数据。
  • RRD 文件:一个包含 RRDtool 数据库的所有配置和数据的单个文件。
  • 合并函数:一种将多个数据点聚合为单个数据点的函数,例如 AVERAGE、MIN、MAX 或 LAST。


Elasticsearch 架构

Elasticsearch 是一个分布式的 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,并提供用于索引、搜索和分析数据的高级 API。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。

RRDtool 架构

RRDtool 是一个专门的时序数据库,它不使用 SQL 或传统的关系数据模型。相反,它采用循环数据库结构,数据点存储在固定大小的循环缓冲区中。RRDtool 是一个命令行工具,可用于创建和更新 RRD 文件,以及从存储的数据生成图形和报告。它可以与各种脚本语言(如 Perl、Python 和 Ruby)集成,通过可用的绑定实现。

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Elasticsearch 功能

Elasticsearch 提供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 sum、average 和 percentiles,这些操作对于分析和汇总数据非常有用。

RRDtool 功能

高效的数据存储

RRDtool 的循环数据库结构确保了恒定的存储空间使用,自动聚合和归档较旧的数据点。

绘图

RRDtool 提供强大的绘图功能,允许用户从存储的时序数据生成可自定义的图形和报告。

跨平台支持

RRDtool 可在各种平台上使用,包括 Linux、Unix、macOS 和 Windows。


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、排除问题和监控系统性能。

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流行选择,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 与其他 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。

RRDtool 用例

网络监控

RRDtool 通常用于网络监控应用程序中,以存储和可视化带宽使用率、延迟和数据包丢失等指标。

环境监控

RRDtool 可用于跟踪和可视化环境数据,例如温度、湿度和气压,随时间变化。

系统性能监控

RRDtool 适用于存储和显示系统性能指标,如 CPU 使用率、内存消耗和磁盘 I/O,用于服务器和基础设施监控。


Elasticsearch 定价模型

Elasticsearch 是开源软件,可以自托管,无需任何许可费用。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各种定价层级。Elastic Cloud 包含其他功能和工具,例如 Kibana、机器学习和安全功能。

RRDtool 定价模型

RRDtool 是开源软件,根据 GNU 通用公共许可证免费提供使用。用户可以免费下载、使用和修改该软件。该项目不直接提供商业许可选项或付费支持服务。