隨著制造業(yè)數(shù)字化的發(fā)展以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，越來越非互聯(lián)網(wǎng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)被采集、記錄和存儲。

很多系統(tǒng)開發(fā)者熟悉的是 Oracle、MySQL等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，以及像 Redis 這樣的鍵值數(shù)據(jù)庫，于是在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、制造業(yè)數(shù)字化應(yīng)用中也延續(xù)了相似的數(shù)據(jù)庫選型。

這樣做得好處很直接，產(chǎn)品熟悉，技術(shù)難度可控，開發(fā)工期可控。但隨著系統(tǒng)運(yùn)行時間的推移，該方案面臨的性能挑戰(zhàn)越來越大，而且在業(yè)務(wù)開發(fā)中會面臨很多相似的查詢、統(tǒng)計需求需要實現(xiàn)。

為什么呢?我們再審視一下物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、制造業(yè)數(shù)據(jù)的特點。

首先，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對簡單，主要包含三列，時間、標(biāo)簽、值;

第二，數(shù)據(jù)生成大多具有穩(wěn)定的節(jié)奏，不存在或者與一般互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用那樣的波峰波谷;

第三，數(shù)據(jù)很少更新，更多的是一次寫，多次查詢;

第四，數(shù)據(jù)量極其巨大，同時對于存儲成本又很敏感;

第五，數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計中很重要的維度之一是時間;

……

以上這些特點和我們熟悉的交易類數(shù)據(jù)有很明顯的不同。雖然用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以存儲和管理，但沒有很好地利用對于數(shù)據(jù)的理解。

如果能選擇針對這類數(shù)據(jù)特點的專用數(shù)據(jù)庫，則會讓很多技術(shù)難點得到化解，而且會提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在數(shù)據(jù)庫行業(yè)中，這類產(chǎn)品叫時序數(shù)據(jù)庫。

時間序列數(shù)據(jù)庫是廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) ，企業(yè)能源管理系統(tǒng)(EMS)，生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)，電力檢測系統(tǒng)等行業(yè)場景的專業(yè)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，提供百萬高效寫入，高壓縮比低成本存儲、預(yù)降采樣、插值、多維聚合計算，查詢結(jié)果可視化功能;解決由于設(shè)備采集點數(shù)量巨大，數(shù)據(jù)采集頻率高，造成的存儲成本高，寫入和查詢分析效率低的問題。

下面介紹幾款時間數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品供大家選擇。

Informix TimeSeries

Informix TimeSeries在時間序列數(shù)據(jù)庫中的位置就像Oracle 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中一樣，屬于經(jīng)典的產(chǎn)品。

它給后續(xù)時間數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品研發(fā)提供了很好的標(biāo)桿作用。其針對時間序列數(shù)據(jù)的特殊存儲結(jié)構(gòu)、索引設(shè)計以及專用計算函數(shù)都屬于創(chuàng)新性的設(shè)計。

它也是多模數(shù)據(jù)的早期實踐者，能與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫引擎并存，簡化了應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、部署的復(fù)雜度。

InfluxDB

時序數(shù)據(jù)庫 InfluxDB版是一款專門處理高寫入和查詢負(fù)載的時序數(shù)據(jù)庫，用于存儲大規(guī)模的時序數(shù)據(jù)并進(jìn)行實時分析，包括來自DevOps監(jiān)控、應(yīng)用指標(biāo)和IoT傳感器上的數(shù)據(jù)。目前有以下特點：

• 專為時間序列數(shù)據(jù)量身打造的高性能數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。TSM引擎提供數(shù)據(jù)高速讀寫和壓縮等功能。
• 簡單高效的HTTP API寫入和查詢接口。
• 針對時序數(shù)據(jù)，量身打造類似SQL的查詢語言，輕松查詢聚合數(shù)據(jù)。
• 允許對tag建索引，實現(xiàn)快速有效地查詢。
• 數(shù)據(jù)保留策略(Retention policies)能夠有效地使舊數(shù)據(jù)自動失效。

OpenTSDB

OpenTSDB是可擴(kuò)展的分布式時序數(shù)據(jù)庫，底層依賴HBase。作為基于通用存儲開發(fā)的時序數(shù)據(jù)庫典型代表，起步比較早，在時序市場的認(rèn)可度相對較高。

OpenTSDB的自我定位很清晰：The Scalable Time Series Database。

如果應(yīng)用場景很看重擴(kuò)展性，可以選擇 OpenTSDB，否則就要考慮一下是否需要接受將 HBase 也納入到技術(shù)棧和系統(tǒng)中了。

阿里云智能TSDB

阿里云智能TSDB高度兼容OpenTSDB協(xié)議，采用自研的索引，數(shù)據(jù)模型，流式聚合等技術(shù)手段提供更強(qiáng)大的時序能力。它不是簡單地把OpenTSDB在云上部署了一份，而是基于云計算架構(gòu)重新設(shè)計了底層架構(gòu);同時由于阿里云TSDB底層技術(shù)架構(gòu)同OpenTSDB的實現(xiàn)區(qū)別巨大，對于OpenTSDB的一些運(yùn)維接口不會兼容。從運(yùn)維管控，功能，成本，性能等方面對比，阿里云智能TSDB相比OpenTSDB而言，優(yōu)勢還是很明顯的。

上述應(yīng)用架構(gòu)中，設(shè)備將原始數(shù)據(jù)通過 MQTT 協(xié)議發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)平臺，經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)平臺將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到消息服務(wù)系統(tǒng)，繼而通過流計算系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實時計算處理后寫入到 TSDB 中存儲，或者經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)平臺直接將原始數(shù)據(jù)寫入 TSDB 中存儲。前端的監(jiān)控系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)會利用 TSDB 的數(shù)據(jù)查詢和計算分析能力進(jìn)行業(yè)務(wù)監(jiān)控和分析結(jié)果的實時展現(xiàn)。

阿里云TSDB for InfluxDB

阿里云TSDB for InfluxDB則是云上的 InfluxDB 版，與InfluxDB 有很好的兼容性，可順利地將線下數(shù)據(jù)庫遷移至云上;同時省去了部署、運(yùn)維管理的復(fù)雜度。