关于时序数据库:关于-30-和-20-的数据文件差异以及性能优化思路

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如果须要对数据库性能优化,理解数据文件的存储形式和工作原理是必要的。

对于时序数据库(Time Series Database)TDengine 来说,在 2.x 版本中时序数据的保留策略是由 keep 和 days 这两个参数把控的。(详情可见:https://mp.weixin.qq.com/s/uJEQwN0NnmSTBAMOecAtoA)咱们通过 keep 和 days 来对时序数据进行分段保留,而每一段时间的数据就能够便对应着数据库中数据 vnode 目录下的一组数据文件,也就是咱们这篇文章的配角。

在 3.0 版本中,此处逻辑保持一致,只是为了更好的体现“每一段时间的数据”,咱们把 “days” 参数更名为了“duration”。

而上文提到的一个数据文件组,在 2.x 版本中是这个样子的,他们代表了 vnode24 中所有表在某 10 天(days 默认参数值)内的所有数据,对于这些文件的具体含意能够参考官网文档和:https://mp.weixin.qq.com/s/OGS1WIlySSKveEOk4Reg3Q

在 2.x 的前期版本中,为了晋升预计算(sum、max、min)的性能,又把 .data/.last 文件中所有数据块的预计算后果抽离进去造成了 smad/smal 文件,于是文件组变成了如下 5 个文件:

到了 3.0 版本中,这个数据文件组持续演变成了下图这样的状态。
那么,他们有哪些具体的变动呢?

1. 数据文件(.data)
其中,.data 类文件逻辑放弃不变,存储的是理论入库的时序数据,为多个数据块形成。一个数据块只属于一张表,除此之外,每一个数据块也都记录着预计算中的行数数据,属于预计算中的 count 函数计算结果。

2. 索引文件(.head)
.head 文件和此前逻辑放弃不变,存储的是 .data 文件中数据块的索引信息。查问申请正是通过这些索引信息,来迅速定位表,定位工夫范畴,从而在 .data 文件中找到对应的数据返回给用户。

3. 预计算文件(.sma)
.sma 文件:存储数据块中每列数据预计算数据的文件。文件中只存储了 .data 文件中数据块的预计算。预计算是为了减速查问,尽可能防止从硬盘中读取原始数据。.sma 等于 2.x 前期版本中的 smad 文件,而 smal 则被移除了。

4. 碎片文件(.stt)
.stt 文件则是取代了 2.x 版本的 .last 文件,他们的大体性能保持一致,简略来说就是保留每一张表从内存落盘到磁盘时的碎片数据(小于 minrows),然而他们的运行机制有了一些区别:

在 2.x 版本中,当.last 文件小于 32k 的时候,即使是当中某表的碎片数据曾经满足行数(大于等于 minrows)要求合并到了.data 文件,然而.last 文件依然只是会被追加写入,而并不会清理掉这部分数据,该 32k 的限度是为了避免对文件频繁的操作影响性能。

而到了 3.0 的时候,在 .stt 文件中,属于同一个超级表的数据会存储在同一个数据块中,且数据块中的数据依照(uid(表的惟一标识), timestamp, version)递增排列。每次落盘,数据文件组都会生成一个新的 stt 文件,用来放本次落盘中的散碎数据。当 .stt 文件个数超过肯定的阈值(由建库参数:stt_trigger 管制),则首先将多个 .stt 文件的碎片数据合并后,就会依据理论状况来决定写入 .data 文件,或写入新的 .stt 文件中。

5. 性能影响:
在刨除函数自身的性能问题,和数据自身品质问题(如数据版本过多),硬件资源有余问题,数据建模不迷信等因素之外。上述几个数据文件的配置对数据库性能的影响是根本性的。
整体的性能影响因素:

一. 对于 .data 文件,它的工作原理,整体上仍能够参考:https://mp.weixin.qq.com/s/OGS1WIlySSKveEOk4Reg3Q

二. 对于 .head 文件,它记录的是.data 文件中数据块的索引,因而数据块的数量会间接影响索引块的数量,也就会间接影响到查问性能,细节能够参考这篇文章:文章:TDengine 3.0.2.5 查问再优化!揭秘索引文件的工作原理(已公布)

三. 对于 .stt 文件,记录的是碎片化数据,对于性能的影响因素大抵如下:
数据库级别 buffer 参数 (2.x 中,cache 和 block 的乘积) 的设置是否正当,如果 buffer 过小,导致落盘数据行数少,便会造成大量碎片影响性能。绝对的,如果表过宽,导致单行数据过大,同样会导致落盘行数变少,同样影响性能,两者原理雷同。
minrows 设置过大,符合标准的数据块变少,导致碎片增多。

对于上文的 STT_TRIGGER 这个参数 https://docs.taosdata.com/taos-sql/database/:它代表触发 .stt 文件合并时的个数。默认为 1,范畴 1 到 16。对于少表高频写入频繁触发落盘的场景,此参数倡议应用默认配置,或较小的值;而对于多表场景,此参数倡议配置较大的值。核心思想是会常常合并 size 较大的 .stt 会比拟节约磁盘 io 影响写入。

四. 对于 .sma 文件,预计算的聚合查问性能次要受 .sma 文件大小所影响。所以表宽 /buffer/minRows/maxRows 参数都会影响,具体优化逻辑能够联合上述内容重复调试。

性能调优是十分复杂的工作,尤其是对于场景非凡,比方宽列、多表、并发、大字段等状况,各有不同的优化思路。开源版用户能够联合文章与文档进行调试,企业版用户能够间接由 TDengine 团队帮助定制部署、以及前面继续的运维和性能优化工作。

正文完
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