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多,劣势最少,是一项重要的决策。下面您将找到 Kdb 和 Redis 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 Kdb 和 Redis 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独特的挑战。这是由于正在写入的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。

Kdb 与 Redis 细分


 
数据库模型

时间序列和列式数据库

内存数据库

架构

Kdb 可以部署在本地、云端或作为混合解决方案。

Redis 可以部署在本地、云端或作为托管服务

许可

闭源

BSD 3

用例

高频交易、金融服务、市场数据分析、物联网、实时分析

缓存、消息队列、实时分析、会话存储、地理空间数据处理

可扩展性

高度可扩展,支持多线程和多节点,适用于大规模数据处理

通过分区和集群实现水平扩展,支持数据复制

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Kdb 概述

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。

Redis 概述

Redis,即远程字典服务器 (Remote Dictionary Server),是一个开源的内存数据结构存储,可用作数据库、缓存和消息队列。它由 Salvatore Sanfilippo 于 2009 年创建,并因其高性能和灵活性而广受欢迎。Redis 支持各种数据结构,例如字符串、哈希、列表、集合、具有范围查询的排序集合、位图、HyperLogLog 和具有半径查询的地理空间索引。


Kdb 用于时间序列数据

kdb+ 专为存储时间序列数据而设计,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对时间序列数据进行高效压缩和检索,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+ 在处理金融数据方面尤其强大,尽管它也可以用于其他类型的时间序列数据。

Redis 用于时间序列数据

Redis 有一个专门用于处理时间序列数据的模块,名为 RedisTimeSeries。RedisTimeSeries 提供诸如降采样、数据保留策略以及针对 Redis 中时间序列数据的专用查询等功能。作为内存数据库,Redis 在读取和写入时间序列数据方面速度非常快,但由于 RAM 的成本高于磁盘,因此使用 Redis 可能会变得昂贵,具体取决于您的数据集大小。如果您的用例不需要极快的响应时间,则可以通过使用更传统的时间序列数据库来节省资金。


Kdb 关键概念

  • q 语言:一种高级的、特定于领域的编程语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它结合了类似 SQL 的语法和函数式编程风格。
  • 列式存储:kdb+ 将数据存储在列中,而不是行中,这允许更快地查询和分析时间序列数据。
  • :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间序列数据。
  • 分散表: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。

Redis 关键概念

  • 内存存储:Redis 将数据存储在内存中,与基于磁盘的数据库相比,这允许更快的数据访问和操作。
  • 数据结构:Redis 支持广泛的数据结构,包括字符串、哈希、列表、集合等,这为数据建模和存储方式提供了灵活性。
  • 持久化:Redis 提供可选的数据持久化,允许定期将数据保存到磁盘或写入日志以实现持久性。
  • 发布/订阅:Redis 提供发布/订阅消息系统,无需集中式消息代理即可实现客户端之间的实时通信。


Kdb 架构

kdb+ 是一种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,并具有跨多台机器水平扩展的能力。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。

Redis 架构

Redis 是一种 NoSQL 数据库,它使用键值数据模型,其中每个键都与作为 Redis 支持的数据结构之一存储的值相关联。该数据库是单线程的,这简化了其内部架构并减少了争用。Redis 可以部署为独立服务器、集群或主从复制设置,以实现可扩展性和高可用性。Redis 集群模式自动跨多个节点分片数据,从而提供数据分区和容错能力。

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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+ 设计为可水平扩展,使其适用于处理跨多台机器的大量数据。

q 语言

q 语言是一种强大、富有表现力且高级的语言,用于在 kdb+ 中查询和操作数据。它结合了类似 SQL 的语法和函数式编程风格。

Redis 功能

原子性

Redis 支持对复杂数据类型的原子操作,使开发人员能够执行强大的操作,而无需担心竞争条件或其他并发处理问题。

广泛的数据结构支持

Redis 支持一系列数据结构,例如列表、集合、排序集合、哈希、位图、HyperLogLog 和地理空间索引。这种灵活性使开发人员能够通过使用针对其数据性能特征优化的数据结构,将 Redis 用于各种任务。

发布/订阅消息

Redis 提供发布/订阅消息系统,用于客户端之间的实时通信。

Lua 脚本

开发人员可以在 Redis 服务器中运行 Lua 脚本,从而可以在服务器本身中原子地执行复杂操作,减少网络往返次数。


Kdb 用例

金融数据分析

kdb+ 广泛应用于金融行业,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+ 因其高性能和处理大量实时数据的能力而成为高频交易应用的热门选择。

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,尽管其主要重点仍然是金融数据。

Redis 用例

缓存

Redis 通常用作缓存,用于存储频繁访问的数据并减少其他数据库或服务的负载,从而提高应用程序性能并降低延迟。

任务队列

Redis 可用于实现任务队列,这对于管理需要较长时间处理且应异步执行的任务非常有用。这在 Web 应用程序中尤其常见,在 Web 应用程序中,后台任务可以独立于请求/响应周期进行处理

实时分析和机器学习

Redis 的高性能和低延迟数据访问使其适用于实时分析和机器学习应用程序,例如处理流数据、媒体流和处理时间序列数据。这可以通过使用 Redis 的数据结构和功能(如排序集合、时间戳和发布/订阅消息)来实现。


Kdb 定价模型

kdb+ 是一款商业产品,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 位版本 kdb+ 用于非商业用途,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 以获取定价详情。

Redis 定价模型

Redis 是开源软件,这意味着可以在您自己的基础设施上免费部署和使用。但是,也有可用的托管 Redis 服务,例如 Redis Enterprise,它们提供额外的功能、支持和易于部署性。这些服务的定价通常取决于实例大小、数据存储和数据传输等因素。