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,决定哪个数据库的优势最大、缺点最少,是一项重要的决策。下面您将找到 InfluxDB 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 InfluxDB 和 Kdb 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造成的。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。
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InfluxDB 概述
InfluxDB 是一个高性能时序数据库,能够存储任何形式的时序数据,例如指标、事件、日志和跟踪。InfluxDB 由 InfluxData 开发,于 2013 年首次发布。InfluxDB 是一个用 Go 编写的开源数据库,专注于性能、可扩展性和开发者生产力。该数据库经过优化,可大规模处理时序数据,使其成为涉及监控性能指标、物联网数据和实时分析的用例的常用选择。
InfluxDB 3.0 是 InfluxDB 的最新版本,目前在 InfluxDB Cloud Serverless 和 InfluxDB Cloud Dedicated 中可用。它使用 Rust 构建,Rust 是一种现代编程语言,专为性能、安全性和内存管理而设计。InfluxDB 还具有解耦架构,允许独立扩展计算和存储。InfluxDB 3.0 提供对 SQL 和 InfluxQL(自定义类 SQL 查询语言,增加了对基于时间的函数的支持)的查询支持。
Kdb 概述
kdb+ 是由 Kx Systems 开发的高性能列式时序数据库。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 编程语言的原理构建,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数据和历史数据的能力而闻名。
InfluxDB 用于时序数据
InfluxDB 专为时序数据而设计,使其非常适合涉及随时间推移跟踪和分析数据点的应用程序。它在数据以高容量持续写入的场景中表现出色,同时用户还需要能够在摄取后快速查询该数据,以用于 监控和实时分析 用例。
Kdb 用于时序数据
kdb+ 旨在存储时序数据,使其自然适合需要高速查询和分析大量数据的应用程序。其列式存储格式允许高效压缩和检索时序数据,而其 q 语言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序数据。
InfluxDB 关键概念
- 列式存储:InfluxDB 以面向列的格式存储数据,使用 Parquet 进行持久文件存储,并使用 Apache Arrow 作为数据的内存表示。列式存储可以更好地压缩数据,并加快分析工作负载的查询速度。
- 数据模型:任何使用过其他数据库系统的人都会熟悉 InfluxDB 数据模型。在最高级别是存储桶,这类似于其他系统称为数据库的概念。InfluxDB 测量等同于表。测量的特定数据点包含标签和值。标签用作查询数据的主键的一部分,应在查询期间用于标识用于筛选的信息。InfluxDB 是无模式的,因此可以添加新字段,而无需迁移或修改架构。
- 集成:InfluxDB 的构建旨在灵活地适应您的应用程序架构。其中一个关键方面是 InfluxDB 使读取和写入数据变得容易的多种方式。首先,所有数据库功能都可以通过 HTTP API 或 InfluxDB CLI 访问。对于写入数据,InfluxDB 创建了 Telegraf,这是一个可以通过插件从数百个不同来源收集数据并将数据写入 InfluxDB 的工具。客户端库也可用于最流行的编程语言,以允许写入和查询数据。
- 解耦架构:InfluxDB 3.0 具有解耦架构,允许独立扩展查询计算、数据摄取和存储。这允许根据您的用例微调 InfluxDB,并显著节省成本。
- 查询语言:可以使用标准 SQL 或 InfluxQL(一种 SQL 方言,具有许多专门用于处理时序数据的函数)查询 InfluxDB。
- 保留策略:InfluxDB 允许您定义保留策略,以确定数据在自动删除之前存储多长时间。这对于管理高容量时序数据的存储非常有用。
Kdb 关键概念
- q 语言:一种高级、特定领域的编程语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它将类 SQL 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,这可以更快地查询和分析时序数据。
- 表:kdb+ 将数据存储在表中,这些表类似于关系表,但侧重于列式存储和时序数据。
- 展开表:一种表存储格式,其中每列都存储在单独的文件中,从而进一步提高查询性能。
InfluxDB 架构
从高层次来看,InfluxDB 的架构旨在优化时序数据的存储和查询性能。InfluxDB 的确切架构会因版本和您部署 InfluxDB 的方式而略有不同。
InfluxDB 3.0 的架构可以分解为四个关键组件,这些组件几乎彼此独立运行,从而使 InfluxDB 在配置方面非常灵活。这些组件是数据摄取、数据查询、数据压缩和垃圾回收。数据通过摄取器以毫秒级延迟写入。数据查询器几乎可以立即查询此数据,同时,压缩器在后台获取新写入的数据文件并将它们合并到更大的文件中,这些文件将发送到对象存储。垃圾回收器负责数据保留和空间回收,通过安排数据的软删除和硬删除。
InfluxDB 架构的关键部分是摄取和查询组件的分离,这允许根据当前的写入和查询工作负载独立扩展每个组件。查询器能够无缝地从摄取器以及对象存储中提取最近写入的数据,这使得数据可以廉价地存储,而不会增加查询延迟。
Kdb 架构
kdb+ 是一种列式时序数据库,它采用定制的数据模型,专为高效存储和查询时序数据而设计。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,并且能够跨多台机器水平扩展。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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InfluxDB 功能
高性能存储和查询
InfluxDB 针对时序数据进行了优化,提供高性能的存储和查询功能。在存储方面,由于其解耦架构,InfluxDB 能够轻松扩展。对象存储用于持久化数据,并且可以独立扩展查询节点以提高查询性能和容量。
与以前版本的 InfluxDB 相比,新发布的 InfluxDB 3.0 可将数据压缩效率提高 4.5 倍,并且查询速度提高 2.5-45 倍,具体取决于查询类型。
保留策略
InfluxDB 允许用户定义保留策略,以在指定持续时间后自动删除数据点。此功能有助于管理数据存储成本,并确保仅保留相关数据。
数据压缩
InfluxDB 的存储引擎会自动压缩磁盘上的数据,从而减少存储需求并提高查询性能。借助 InfluxDB 3.0,数据使用 Parquet 文件格式存储,以获得更高的时序数据压缩率。
水平扩展和集群
InfluxDB 支持水平扩展和集群,允许用户跨多个节点分发数据,以提高性能和容错能力。
数据分层
InfluxDB 3.0 能够无缝地将数据从廉价的对象存储移动到更快的存储中,以实现低延迟查询,而无需昂贵的 SSD 或大量 RAM 使用。这允许用户以更高的频率存储更长时间的数据,同时仍节省存储成本。
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序数据。
可扩展性
kdb+ 设计为水平扩展,使其适用于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 SQL 语法与函数式编程风格相结合。
InfluxDB 用例
监控和警报
InfluxDB 广泛用于监控和警报目的,因为它可以高效地存储和处理各种系统、应用程序和设备生成的时序数据。凭借其高性能查询引擎以及与 Grafana 等可视化工具的集成,用户可以创建实时仪表板并根据特定条件或阈值设置警报。
物联网数据存储和分析
由于其高写入和查询性能,InfluxDB 是存储和分析传感器、设备和应用程序生成的物联网数据的理想选择。用户可以利用 InfluxDB 的可扩展性和保留策略来管理大量时序数据,并使用其强大的查询语言来深入了解物联网生态系统。
实时分析
InfluxDB 的性能和灵活性使其适用于实时分析用例,例如跟踪用户行为、监控应用程序性能和分析金融数据。凭借对 InfluxQL 和 SQL 的支持,用户可以实时执行复杂的数据分析和聚合,从而使他们能够做出数据驱动的决策。
Kdb 用例
金融数据分析
kdb+ 在金融行业中广泛用于存储和分析股票市场交易、报价和其他时序金融数据。
高频交易
kdb+ 是高频交易应用程序的热门选择,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序数据,尽管其主要重点仍然是金融数据。
InfluxDB 定价模型
InfluxDB 提供多种定价选项,包括免费的开源版本、基于云的产品以及用于本地部署的企业版
- InfluxDB Cloud Serverless:InfluxDB Cloud Serverless 是一种托管的、基于云的产品,采用按需付费定价模式。它提供额外的功能,例如监控、警报和数据可视化。InfluxDB Cloud 在所有主要云提供商处均可用。
- InfluxDB Cloud Dedicated - 这是一种托管云解决方案,可在专用硬件上提供隔离的 InfluxDB 实例,用于需要隔离或受益于能够指定和微调硬件配置的用例。
- InfluxDB Enterprise:具有企业功能的本地解决方案,用于安全性和对集群和其他水平扩展选项的支持。
- InfluxDB Open Source:InfluxDB 的开源版本可免费使用,并提供数据库的核心功能。
Kdb 定价模型
kdb+ 是一种商业产品,其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,供非商业用途使用,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 以获取定价详情。
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