在构建任何软件应用程序时,选择正确的数据库至关重要。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个重要的决定。下面您将找到 M3 和 SQL Server 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 M3 和 SQL Server 在涉及 时序数据 的工作负载方面的性能,而不是针对所有可能的用例。时序数据通常在数据库性能方面提出了独特的挑战。这是由于大量数据被写入以及访问该数据的查询模式所致。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。
M3 与 SQL Server 分解
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数据库模型 | 时序数据库 |
关系数据库 |
架构 | M3 堆栈可以部署在本地或云端,使用 Kubernetes 等容器化技术,或作为 AWS 或 GCP 等平台上的托管服务 |
SQL Server 可以部署在本地、虚拟机中,或作为 Microsoft Azure 上的托管云服务 (Azure SQL Database)。它有多个版本,针对不同的用例量身定制,例如 Express、Standard 和 Enterprise。 |
许可证 | Apache 2.0 |
闭源 |
用例 | 监控、可观测性、物联网、实时分析、大规模指标处理 |
事务处理、商业智能、数据仓库、分析、Web 应用程序、企业应用程序 |
可扩展性 | 水平可扩展,专为高可用性和大规模部署而设计 |
支持垂直和水平扩展,具有分区、分片和复制等功能,适用于分布式环境 |
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M3 概述
M3 是一个完全用 Go 编写的分布式时序数据库。它旨在收集大量的监控时序数据,以水平可扩展的方式分发存储,并有效地利用硬件资源。M3 最初由 Uber 开发,作为 Prometheus 和 Graphite 的可扩展远程存储后端,后来开源以供更广泛使用。
SQL Server 概述
Microsoft SQL Server 是 Microsoft 开发的强大且广泛使用的关系数据库管理系统。最初于 1989 年发布,多年来不断发展,成为各种规模企业最流行的数据库系统之一。SQL Server 以其强大的性能、安全性和易用性而闻名。它支持各种平台,包括 Windows、Linux 和容器,为不同的部署场景提供了灵活性。
M3 用于时序数据
M3 专为时序数据而设计。它是一个分布式且可扩展的时序数据库,针对处理大量高分辨率数据点进行了优化,使其成为存储、查询和分析时序数据的理想解决方案。
M3 的架构侧重于提供快速高效的查询功能以及高摄取率,这对于处理时序数据至关重要。它的水平可扩展性和高可用性确保它可以处理大规模部署的需求,并在数据量增长时保持性能。
SQL Server 用于时序数据
虽然 Microsoft SQL Server 主要是一个关系数据库,但它确实通过各种功能和优化提供了对时序数据的支持。时态表允许跟踪数据随时间的变化,从而提供了一种存储和查询历史数据的有效方法。可以利用索引和分区来优化时序数据存储和检索。但是,对于需要专门针对时序数据的高写入或查询吞吐量的应用程序,SQL Server 可能不是最佳选择,因为专门的时序数据库提供更优化的解决方案以及各种开发人员生产力功能,这些功能可以加快大量使用时序数据的应用程序的开发时间。
M3 关键概念
- 时序压缩:M3 具有压缩时序数据的能力,从而显着节省内存和磁盘空间。它使用两种压缩算法,M3TSZ 和 protobuf 编码,以实现高效的数据压缩。
- 分片:M3 使用分配给物理节点的虚拟分片。时序键哈希到一组固定的虚拟分片,使水平扩展和节点管理无缝衔接。
- 一致性级别:M3 为读取和写入操作以及集群连接操作提供可变的一致性级别。写入一致性级别包括 One(单个节点成功)、Majority(大多数节点成功)和 All(所有节点成功)。读取一致性级别为 One,对应于从单个节点读取
SQL Server 关键概念
- T-SQL:Transact-SQL,SQL 的扩展,它将过程编程元素(例如循环、条件语句和错误处理)添加到标准 SQL 语言中。
- SSMS:SQL Server Management Studio,用于管理 SQL Server 实例、数据库和对象的集成环境。
- Always On:SQL Server 中高可用性和灾难恢复功能套件,包括 Always On Availability Groups 和 Always On Failover Cluster Instances。
M3 架构
M3 设计为水平可扩展并处理高数据吞吐量。它使用 fileset 文件作为长期存储的主要单元,存储压缩的时序值流。这些文件在块时间窗口变为不可访问后刷新到磁盘。M3 具有提交日志,相当于其他数据库中的提交日志或预写日志,可确保数据完整性。客户端对等流负责从对等方获取块以进行引导。M3 还实施缓存策略,通过确定哪些刷新块保留在内存中来优化高效读取。
SQL Server 架构
Microsoft SQL Server 是一个关系数据库,使用 SQL 进行查询和操作数据。它遵循客户端-服务器架构,数据库服务器托管数据并处理来自客户端的请求。SQL Server 通过 Azure SQL Database(Microsoft Azure 云中的托管服务产品)支持本地和基于云的部署。SQL Server 的架构包括数据库引擎等组件,数据库引擎处理数据存储和检索,以及用于报告、集成和分析的各种服务。
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M3 功能
提交日志
M3 使用提交日志来确保数据完整性,为写入操作提供持久性。
对等流
M3 的客户端对等流从对等方获取数据块以进行引导,从而优化数据检索和分发。
缓存机制
M3 实施各种缓存策略以有效管理内存使用,将频繁访问的数据块保留在内存中以实现更快的读取。
SQL Server 功能
安全性
SQL Server 提供高级安全功能,例如透明数据加密、始终加密和行级安全性,以保护敏感数据。
可扩展性
SQL Server 通过复制、分布式分区视图和 Always On Availability Groups 等功能支持横向扩展。
Integration Services
SQL Server Integration Services (SSIS) 是一个用于构建高性能数据集成和转换解决方案的强大平台。
M3 用例
监控和可观测性
M3 特别适用于大规模监控和可观测性任务,因为它可以存储和管理由基础设施、应用程序和微服务生成的大量时序数据。组织可以使用 M3 来分析、可视化和检测从各种来源收集的指标中的异常情况,从而使他们能够识别潜在问题并优化其系统。
物联网和传感器数据
M3 可用于存储和处理物联网设备和传感器生成的大量时序数据。通过处理来自数百万个设备和传感器的数据,M3 可以为组织提供有关其连接设备的性能、使用模式和潜在问题的宝贵见解。此信息可用于优化、预测性维护和提高物联网系统的整体效率。
金融数据分析
金融机构可以使用 M3 来存储和分析与股票、债券、商品和其他金融工具相关的时序数据。通过提供快速高效的查询功能,M3 可以帮助分析师和交易员根据历史趋势、当前市场状况和潜在的未来发展做出更明智的决策。
SQL Server 用例
企业应用程序
SQL Server 通常用作企业应用程序的后端数据库,提供可靠且安全的数据存储解决方案。
数据仓库和商业智能
SQL Server 的内置分析功能(例如 Analysis Services 和 Reporting Services)使其适用于数据仓库和商业智能应用程序。
电子商务平台
SQL Server 的性能和可扩展性功能使其能够支持电子商务平台的苛刻工作负载,处理大量的事务和用户数据。
M3 定价模型
M3 是一个开源数据库,可以免费使用,尽管您必须考虑管理基础设施和运行 M3 所用硬件的成本。Chronosphere 是 M3 与 Uber 的共同维护者,还提供使用 M3 作为后端存储层的托管可观测性服务。
SQL Server 定价模型
Microsoft SQL Server 提供各种许可选项,包括按内核、服务器 + CAL(客户端访问许可证)和基于订阅的云部署模型。成本取决于版本(Standard、Enterprise 或 Developer)、内核数和所需功能等因素。对于基于云的部署,Azure SQL Database 提供按需付费模式,并提供各种服务层级以适应不同的性能和资源需求。
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