表格存储最佳实践:一种用于存储时间序列数据的表结构设计

本文涉及的产品
对象存储 OSS,20GB 3个月
文件存储 NAS,50GB 3个月
日志服务 SLS,月写入数据量 50GB 1个月
简介: 在时间序列存储的场景,例如监控数据或者日志数据,通常比较难解决的是写入的问题,传统的数据库难以承载如此大数据量、高并发的写入压力。 表格存储能够提供非常优秀的写入能力,在阿里内部得到到了正好的实践和证明。但是若要发挥其强度的写入能力,需要有一个良好的表结构设计。 本篇文章给出了一个存储时间序

在表格存储的数据模型这篇文章中提到:


在表格存储内部,一个表在创建的时候需要定义主键,主键会由多列组成,我们会选择主键的第一列作为分片键。当表的大小逐渐增大后,表会分裂,由原来的一个分区自动分裂成多个分区。触发分裂的因素会有很多,其中一个很关键的因素就是数据量。分裂后,每个分区会负责某个独立的分片键范围,每个分区管理的分片键范围都是无重合的,且范围是连续的。在后端会根据写入数据行的分片键的范围,来定位到是哪个分片。


表会以分区为单位,被均匀的分配到各个后端服务器上,提供分布式的服务。



        在表格存储的最佳实践中提出,一个设计良好的主键,需要避免访问压力集中在一个小范围的连续的分片键上,也就是说避免热点分片。设计良好的表结构,整张表的访问压力能够均匀的分散在各个分片上,这样才能充分利用后端服务器的能力。


        那在使用表格存储来存储时间序列数据时,我们应该如何设计表的结构,避免热点分片的问题?


        假设我们需要设计一张表,用于存储监控信息,监控信息包括:时间戳(timestamp)、监控指标名称(metric)、主机名(host)和监控指标值(value)。而我们的查询场景为,指定监控指标名称和时间范围,查询该监控指标的所有值。通常我们会这样设计我们的表结构:



表设计一:




该设计以metric列为分片键,能够满足查询的场景,但是有很严重的分片热点问题。假设一个metric下每秒采集一个点,而我们有上百台设备,则该分片每秒需要能够提供上百的写入能力,这点也没有问题。但是由于使用了metric作为分片键,metric的值为常量,随着数据量的上涨,其无法再进行分裂,会导致该分片下的数据量不断膨胀,可能超过一台物理机所能承受的上限,存在分片数据量的热点。


为了解决这个问题,我们对分片键做一个调整:


表设计二:



我们将第一列主键和第二列主键合并为一列主键作为分片键,在数据的分布模式上并没有什么变更,但是引入了时间这个维度后,我们避免了分片数据量的热点。但是当host规模变大,从上百膨胀到上万,则该张表需要每秒提供上万并发的写入能力。我们需要将该表的写入压力均匀的分散到各个分片上,但是由于其数据的特点,每次写入的数据都是最新时间的数据,其写入压力永远集中在最新时间戳所在的分片上。


为了将写入压力均匀的分散到分片上,我们再对表做一个重新设计:


表设计三:



我们引入一个新的列 - bucket,在每行数据写入前,为每行数据分配一个桶(可随机分配),以桶的编号为分片键(HBase中有类似的解决方案,称为salted key)。桶的个数任意,可扩张,在写入之前将数据预分桶之后,也就解决了写入压力热点的问题,因为写入压力永远是均匀分配在各个桶上的。可根据具体的写入压力,决定桶的个数。


数据分桶后,如果需要读取完整的数据,需要在每个桶内都分别执行一遍查询后将数据进行汇总,可以使用我们SDK提供的异步接口,来并行的查询每个桶,提高查询的效率。


总结

在时间序列存储的场景,例如监控数据或者日志数据,通常比较难解决的是写入的问题,传统的数据库难以承载如此大数据量、高并发的写入压力。


表格存储能够提供非常优秀的写入能力,在阿里内部得到到了正好的实践和证明。但是若要发挥其强度的写入能力,需要有一个良好的表结构设计。


本篇文章给出了一个存储时间序列数据库的最佳实践,供参考。但表结构设计并不是千篇一律的,需要根据不同的业务场景设计做灵活的调整,欢迎一起探讨。

相关实践学习
消息队列+Serverless+Tablestore:实现高弹性的电商订单系统
基于消息队列以及函数计算,快速部署一个高弹性的商品订单系统,能够应对抢购场景下的高并发情况。
阿里云表格存储使用教程
表格存储(Table Store)是构建在阿里云飞天分布式系统之上的分布式NoSQL数据存储服务,根据99.99%的高可用以及11个9的数据可靠性的标准设计。表格存储通过数据分片和负载均衡技术,实现数据规模与访问并发上的无缝扩展,提供海量结构化数据的存储和实时访问。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/ots
目录
相关文章
|
存储 索引
表格存储根据多元索引查询条件直接更新数据
表格存储是否可以根据多元索引查询条件直接更新数据?
113 3
|
4月前
|
DataWorks NoSQL 关系型数据库
DataWorks产品使用合集之如何从Tablestore同步数据到MySQL
DataWorks作为一站式的数据开发与治理平台,提供了从数据采集、清洗、开发、调度、服务化、质量监控到安全管理的全套解决方案,帮助企业构建高效、规范、安全的大数据处理体系。以下是对DataWorks产品使用合集的概述,涵盖数据处理的各个环节。
|
6月前
|
分布式计算 DataWorks API
DataWorks常见问题之按指定条件物理删除OTS中的数据失败如何解决
DataWorks是阿里云提供的一站式大数据开发与管理平台,支持数据集成、数据开发、数据治理等功能;在本汇总中,我们梳理了DataWorks产品在使用过程中经常遇到的问题及解答,以助用户在数据处理和分析工作中提高效率,降低难度。
|
6月前
|
DataWorks NoSQL 关系型数据库
可以使用dataworks从tablestore同步数据到mysql吗?
可以使用dataworks从tablestore同步数据到mysql吗?
74 1
|
存储 消息中间件 监控
Tablestore 物联网存储全面升级 -- 分析存储公测
物联网存储功能介绍随着物联网技术的快速发展,物联网已广泛应用于制造业、能源、建筑、医疗、交通、物流仓储等多个领域,物联网的应用能够有效节约资源、提高效率、保障安全以及降低成本,帮助各行业实现可持续发展目标。在物联网场景中根据数据特点进行分类,数据主要包括设备元数据、设备消息数据和设备时序数据三种类型,不同类型数据的存储需求不同。物联网场景中不同类型数据的存储核心需求如下:设备元数据:主要数据为设备
276 0
Tablestore 物联网存储全面升级 -- 分析存储公测
|
NoSQL 开发工具
TableStore表格存储(阿里云OTS)多行数据操作查询,支持倒序,过滤条件和分页
1. 批量读取操作 批量读取操作可以通过多种方式进行,包括: GetRow:根据主键读取一行数据。 BatchGetRow:批量读取多行数据。 GetRange:根据范围读取多行数据。
877 0
|
存储 消息中间件 NoSQL
物联网数据通过规则引擎流转到OTS|学习笔记
快速学习物联网数据通过规则引擎流转到OTS
339 15
物联网数据通过规则引擎流转到OTS|学习笔记
|
存储 负载均衡 开发者
表格存储数据多版本介绍| 学习笔记
快速学习表格存储数据多版本介绍。
表格存储数据多版本介绍| 学习笔记
|
SQL 存储 自然语言处理
表格存储最佳实践:使用多元索引加速 SQL 查询
表格存储(Tablestore)在 2022 年 5 月正式发布了 SQL 商业化版本,业务上只需要在数据表上建立映射关系,就可以基于 SQL 引擎方便地对表格存储中的数据进行访问和计算,大大地降低了用户的学习成本。
724 0
|
存储 SQL 传感器
基于 Tablestore 时序存储的物联网数据存储方案
背景物联网时序场景是目前最火热的方向之一。海量的时序数据如汽车轨迹数据、汽车状态监控数据、传感器实时监控数据需要存放进入数据库。一般这类场景下存在如下需求数据高写入,低读取需要对写入数据进行基础的图表展示对写入数据进行聚合分析传统的关系型数据库并不适合此类场景,时序数据库脱颖而出。表格存储时序实例支持时序数据的存储,其具有如下特点:Serverless,分布式,低成本高写入支持优秀的索引能力对数据
1546 0
基于 Tablestore 时序存储的物联网数据存储方案
下一篇
无影云桌面