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华为云数据库GaussDB(for Influx)揭秘:数据分级存储

“只存储这些数据一年就要花费200万?

面对老板的质疑,小王又重新讲解了一遍评估方案。为了支撑生产分析和系统运维,一个设备需要几十个检测点数据所有设备24小时不断采集数据一天的数据量就会达到TB,这些数据至少存储2年,再加上高可用的3副本,总的数据量会达到PB级。

小王展示了当前云厂商存储价格和性能对比的调研结果:

磁盘类型

SATA

NVME

成本100G/月

9.9

100

 

 

 

IOPS

2200

50000

吞吐量

50M/s

350M/s

访问时延

5ms~10ms

1ms

不同存储其性能差异很大。例如NVME盘的吞吐量是SATA盘的7倍,IOPS超过了20,当然对应的成本也高出10倍左右。根据测试评估,低成本的存储性能无法满足大量数据的写入和实时业务的监控,只得使用性能高的SSD盘,因此导致存储的成本提高。

成本提高,老板自然不满意那如何才能既满足性能需求又能控制成本呢?小王想,“实际上,不是所有的数据处理都需要很高的性能,如果把价值高的数据放在高性能磁盘上满足业务需求,价值低的数据放在低成本磁盘上降低成本,这样不就既能满足需求,又能降低成本了么?

不过,想法很美好,现实很残酷,要实现这个方案,小王面临着更多的难题:

1)怎么在一套系统中既能使用高性能存储,又能使用低成本存储?

2)怎么区分高价值数据?

3高价值数据变成低价值数据后怎么自动转储

4当前业务改造量要尽量少

 

1.GaussDB(for Influx)解决方案

企业的数字化转型,数据是基础。为了能实时掌握设备、系统状态,需要采集大量的数据并进行实时处理。这些数据都属于时序数据,带有明显的特点,如时间戳、更新少、数据源唯一等。除了数据本身的特点,在业务应用上还具有如下特点:

l 随着时间的推移,其被查询和分析的概率越来越低

l 随着时间的推移,对数据分析的实时性要求越来越低

l 随着时间的推移,数据的精度要求越来越低

l 数据只保留一段时间,到期后会删除。

如何结合时序数据的特点,实现小王既满足业务性能又控制成本的美好愿望呢?华为云GaussDB(for Influx)时序数据库的数据分级存储功能完美解决了困扰小王的问题

1. 华为云GaussDB(for Influx)依托云原生能力实现了计算存储分离的分布式架构其中存储基于华为分布式存储DFV对象存储OBS,解决了在一套系统中既能使用高性能存储,又能使用低成本存储的问题,其具体架构如下图:

 

分布式DFV存储属于高性能存储,热数据放在DFV中确保业务性能要求;OBS存储属于低成本存储,冷数据存储在OBS中,降低客户成本。

2. 提供了冷热数据自动分离的方案用户在创建保留策略时可以指定冷热数据的划分时间系统根据用户的指定自动将数据分为热数据和冷数据解决了数据如何划分的问题。

3. 随着时间的推移,热数据转冷,系统会自动将数据转储到冷存储上。

4. 上述过程中只有在创建RP时需要指定冷热数据策略。对于业务侧是不感知的,避免业务的适配和改造。

2.GaussDB(for Influx)冷热存储的使用

GaussDB(for Influx)存储分级功能使用十分方便,在购买冷存储后,设置RP策略时指定冷存储的时间即可,系统会根据RP策略,自动将冷数据转储到底成本存储上。业务在访问冷数据时,系统会自动去冷存储上读取,整个过程业务是不感知的,对业务无影响。

2.1购买冷存储

GaussDB(for Influx)支持一键购买冷存储空间可以在购买实例时选择是否够买冷存储,选择“是”,可以根据业务需求选择冷存储的大小,具体如下图

 

也可以在购买实例后独立购买冷存储。进入实例详情页面,点击创建冷存储空间,如下图:

 

跳转到如下页面按照业务需求进行存储空间大小选择

 

冷存储空也支持在线扩容扩容过程中不影响业务

2.2设置冷数据规则

在购买了冷存储空间后,就可以按照业务需求设置冷数据的规则,系统会根据规则,自动划分冷热数据,并将冷数据存储在冷存储空间上。可以通过创建RP来指定冷热数据规则具体示例如下

//db名为mydb上创建名为myrpRP,显示指定WARM DURATION6d,表示6天前的数据是冷数据。

create retention policy myrp on mydb duration 30d replication 1 warm duration 6d shard duration 3d

//db名为mydb上创建名为myrpRP,没有指定WARM DURATION,表示没有冷数据。

create retention policy myrp on mydb duration 30d replication 1 shard duration 3d

//创建名为mydbdb,并带有名为myrpRP,显示指定WARM DURATION3d,表示3天前的数据是冷数据。

create database mydb with duration 6d warm duration 3d name myrp

//修改WARM DURATION7d,表示7天前的数据是冷数据。

alter retention policy myrp on mydb warm duration 7d

规则设置完成后,系统会根据指定的规则,自动判断哪些数据属于冷数据,并自动将数据转储到冷存储上。

2.3使用效果验证

冷数据规则设置好,插入数据一段时间后,系统会自动判断数据是否转为冷数据,如果已经成为冷数据,系统会自动将数据转储到冷存储上。可以通过show shards命令来查看数据的状态,如下图所示:

> show shards

name: hsdb

id database retention_policy shard_group start_time           end_time             expiry_time          owners tier

-- -------- ---------------- ----------- ----------           --------             -----------          ------ ----

5  hsdb     myrp             2           2019-08-12T00:00:00Z 2019-08-19T00:00:00Z 2019-08-19T00:00:00Z 4      cold

6  hsdb     myrp             2           2019-08-12T00:00:00Z 2019-08-19T00:00:00Z 2019-08-19T00:00:00Z 5      moving

7  hsdb     myrp             2           2019-08-12T00:00:00Z 2019-08-19T00:00:00Z 2019-08-19T00:00:00Z 6      warm

8  hsdb     myrp             2           2019-08-12T00:00:00Z 2019-08-19T00:00:00Z 2019-08-19T00:00:00Z 7      cold

cold表示数据为冷数据已存储在冷存储中

moving表示数据为冷数据该数据正在转储到冷存储中

warm表示数据为热数据

3.总结

在应用了GaussDB(for Influx)的冷热分级存储方案后存储100T的数据量一年按照1个月内的数据是热数据,其余是冷数据,其总体的存储成本从250万降至37.5万,可节省85%的存储成本

GaussDB(for Influx)除了冷热分级存储功能外,在集群化读写性能压缩率、高可用方面也做了深度优化,能更好地满足时序应用的各种场景。

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加入于:2022-10-25