InfluxDB 与 RRDtool

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。该数据库针对大规模处理时序数据进行了优化，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热门选择。

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 是一种为性能、安全性和内存管理而设计的现代编程语言。InfluxDB 还具有解耦架构，允许计算和存储独立扩展。InfluxDB 3.0 提供对 SQL 和 InfluxQL（一种自定义的类 SQL 查询语言，增加了对基于时间的函数的支持）的查询支持。

RRDtool 概述

RRDtool，Round-Robin Database Tool 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。其主要特点是数据点的高效存储，使用固定大小的数据库，该数据库自动聚合和归档较旧的数据点，确保数据库大小随时间推移保持不变。

InfluxDB 用于时序数据

InfluxDB 专为时序数据设计，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，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的场景中表现出色。

RRDtool 用于时序数据

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。其循环数据库结构确保了恒定的存储空间使用，同时提供了自动数据聚合和归档。但是，RRDtool 可能不适合需要复杂查询或关系数据存储的应用程序，因为其重点主要在于时序数据。

InfluxDB 关键概念

• 列式存储：InfluxDB 以列式格式存储数据，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形式。列式存储可以实现更好的数据压缩和更快的分析工作负载查询。
• 数据模型：对于任何使用过其他数据库系统的人来说，InfluxDB 数据模型都会很熟悉。在最高层是 bucket，它类似于其他系统所称的数据库。InfluxDB measurement 与表同义。measurement 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，应用于标识在查询期间用于过滤的信息。InfluxDB 是无模式的，因此可以添加新字段而无需迁移或修改模式。
• 集成：InfluxDB 的构建旨在灵活且适合您的应用程序架构。其中的一个关键方面是 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。为了写入数据，InfluxDB 创建了 Telegraf，这是一种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。客户端库也适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，允许查询计算、数据摄取和存储独立扩展。这使得 InfluxDB 可以针对您的用例进行微调，并带来显著的成本节约。
• 查询语言：可以使用标准 SQL 或 InfluxQL（一种 SQL 方言，具有许多用于处理时序数据的专用函数）查询 InfluxDB。
• 保留策略：InfluxDB 允许您定义保留策略，该策略确定数据在被自动删除之前存储多长时间。这对于管理大量时序数据的存储非常有用。

RRDtool 关键概念

• 循环数据库：一种固定大小的数据库，使用循环缓冲区存储时序数据，在新数据添加时覆盖旧数据。
• 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。

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以及您如何部署 InfluxDB 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，同时在后台，压缩器将新写入的数据文件合并为更大的文件，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，这使得每个组件都可以根据当前的写入和查询工作负载独立扩展。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。

RRDtool 架构

RRDtool 是一种专门的时序数据库，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。它可以通过可用的绑定与各种脚本语言（例如 Perl、Python 和 Ruby）集成。