1个不稳定版本

使用旧的Rust 2015

0.1.0 2018年11月26日

#1431数据库接口


sonnerie-api 中使用

BSD-2-Clause

6KB
228

GitHub license Crates.io docs

有关发布信息,请参阅变更日志

简介

Sonnerie是一个时序数据库。将字符串映射到时间戳列表和值列表。将多个此类序列存储在单个数据库中。在几分钟内插入数千万个样本,在旋转媒体或固态媒体上。

Sonnerie针对存储大量值的多序列数据进行优化(插入数百万个项目需要几分钟,并且不会阻塞其他读者或写入者),并且一次读取一个序列需要10毫秒左右。它也非常擅长转储字典序序列(这意味着:一切)。

Sonnerie可以非常高效地进行随机插入和更新,并且适用于大型数据库。由于紧凑的磁盘格式,稀疏数据(如只有几个时间戳的键)可以非常高效地存储。

Sonnerie主要用于磁盘存档、实时更新和实时访问单个序列。出于分析目的,人们会将必要的数据加载到内存中,并通过其他方式进行处理。

特性

  • 简单的读写协议
  • 易于设置:在命令行中插入数据。
  • 没有查询语言
  • 事务性:事务完全提交或根本不提交。
  • 隔离:事务在其提交之前看不到其他事务的更新,也不会暴露其更改。注意“最后记录胜出”的语义 - 如果两个事务使用相同的键和时间戳写入两个值,则最后一个完成的交易记录将被保留。
  • 持久性:已提交的数据能够抵抗意外关闭时的损失。
  • 纳秒级时间戳(64位),1970-2554
  • 没有奇怪的依赖项,没有虚拟机,一个单一的命令行工具原生二进制文件
  • 浮点数、整数和字符串值,每个样本多个列
  • 使用Rayon并发读取范围 - 在现代硬件上,每秒每核心处理30亿条记录的“map-reduce”风格查询。

Sonnerie在类Unix系统上运行,并在Linux上进行开发。

快速入门

安装

“Sonnerie”是用Rust实现的,这是一种运行速度极快的系统编程语言。因此,从源代码安装需要您安装Rust编译器,安装过程非常简单: curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh

然后可以使用Cargo安装Sonnerie: cargo install sonnerie

Sonnerie包含一个可执行文件,sonnerie~/.cargo/bin/sonnerie

创建数据库

通过创建一个目录和一个名为 "main" 的空文件来创建数据库

mkdir database
touch database/main

插入数据

echo -e "\
fibonacci 2020-01-01T00:00:00 1
fibonacci 2020-01-02T00:00:00 1
fibonacci 2020-01-03T00:00:00 2
fibonacci 2020-01-04T00:00:00 3
fibonacci 2020-01-05T00:00:00 5
fibonacci 2020-01-06T00:00:00 8" \
| sonnerie -d database/ add --format u --timestamp-format=%FT%T

如果 "add" 命令成功,则事务将提交到磁盘。

使用 sonnerie add 添加的项目必须按键的字典顺序排序,然后按时间顺序。在 sonnerie-serve 中没有这个要求。

读取数据

sonnerie -d database/ read %

% 是通配符,类似于 SQL 中的 "LIKE",并按键进行过滤。基于前缀的搜索非常高效

sonnerie -d database/ read fib%

Sonnerie 输出匹配的值

fibonacci 2020-01-01 00:00:00     1
fibonacci 2020-01-02 00:00:00     1
fibonacci 2020-01-03 00:00:00     2
fibonacci 2020-01-04 00:00:00     3
fibonacci 2020-01-05 00:00:00     5
fibonacci 2020-01-06 00:00:00     8

删除记录

sonnerie -d database/ delete --after-time=2020-01-04

立即删除指定时间及以后的全部值,还提供 --before-time 和类似的功能,用于按键范围过滤。

数据将立即从数据库中删除。稍后压缩会清除它并回收磁盘空间。

用法

行格式

每个系列都有一个 format。格式由一串单字符代码组成,每个值一个。

字符代码是

  • f - 32位浮点数(f32)
  • F - 64位浮点数(f64)
  • u - 32位无符号整数(u32)
  • U - 64位无符号整数(u64)
  • i - 32位有符号整数(i32)
  • I - 64位有符号整数(i64)
  • s - UTF-8 编码的字符串类型。当字符串输出时,它们以 "转义反斜杠" 形式编码,因此所有空白和反斜杠之前都有一个反斜杠。

在上面的 "fibonacci" 示例中,我们使用的是 "u" 格式。

允许多列行;对于表示纬度和经度的两个浮点值

oceanic-airlines 2018-01-01T00:00:00 ff 37.686751 -122.602227
oceanic-airlines 2018-01-01T00:00:01 ff 37.686810 -122.603713
oceanic-airlines 2018-01-01T00:00:02 ff 37.686873 -122.605997
oceanic-airlines 2018-01-01T00:00:03 ff 37.687022 -122.609997
oceanic-airlines 2018-01-01T00:00:04 ff 37.687364 -122.610945
oceanic-airlines 2018-01-01T00:00:05 ff 37.687503 -122.615211

Sonnerie 允许异构格式。

单个键可以更改其格式,例如

keyname 2020-01-01T00:00:00 u 42
keyname 2020-01-02T00:00:00 f 3.1415
keyname 2020-01-03T00:00:00 s Now\ a\ string

虽然键可以更改格式,但它有更多的存储开销,因此最好不允许键在类型之间振荡。

这是从版本 0.6 开始允许的,旧版本有一个 "不安全" 模式,允许绕过测试以提高性能。

不需要服务器

所有操作都可以通过运行 sonnerie -d /path/to/data/ 来完成。此外,文件(在移除其 ".tmp" 后缀后)永远不会更改,尽管文件有时会被替换。这意味着您可以通过创建所有文件的硬链接来复制数据库(ln)。

数据库必须进行压缩

您必须定期(可能是每天)压缩数据库。这会将许多事务文件合并成一个大的事务文件。这对性能很重要。当大约有100个事务文件时,性能会大幅下降。因此,以防止这种情况发生的大约所需速率压缩数据库。

压缩有两种类型,一种是主要压缩,另一种是次要压缩。主要压缩会替换整个数据库,这需要读取和重写整个数据库。次要压缩会用一个新的事务文件替换所有事务文件。这要快得多,因为它只需要读取和重写事务文件的内容,而不需要重写main文件。

主要压缩是通过以下方式完成的

sonnerie -d /path/to/data/ compact --major

而次要压缩

sonnerie -d /path/to/data/ compact

压缩不会阻塞读取器或写入器,但任何时刻只能发生一次,因此放置一个锁以防止多个并发压缩。

压缩是原子的,因此您可以在任何时候取消它(使用^C)。

您可以压缩并过滤

如果数据库中的某些数据需要修改,您可以使用带有--gegnum选项的compact。Gegnum在冰岛语中意为“通过”。

此命令会删除以bad-objects开头的记录

compact --major --gegnum 'grep -v ^bad-objects'

进行正常压缩,但也要计算记录

compact --major --gegnum 'pv -l'

--gegnum在其命令内部运行于/bin/sh,因此管道可以工作。过滤掉坏对象并修改其他对象的名称

compact --major --gegnum 'grep -v ^bad-objects | sed "s/^old-name/new-name/"'

--gegnum命令的输出必须是有序的。

您还可以通过将命令管道到| tee /dev/stderr来预览其输出。

注意,行以“key\ttimestamp\tformat\tvalue”的形式出现

您还可以将“读取 | 过滤 | 添加”到不同的数据库中,但gegnum允许您修改现有数据库,这对于对同时更新的数据库进行在线维护非常有用。

sonnerie-serve

提供了一个服务器,您可以通过HTTP方便地读取和写入数据库。

运行sonnerie-serve -d /path/to/database -l 0.0.0.0:5555,然后您可以对PUTGET请求

  • 读取命名系列

    curlhttps://127.0.0.1:5555/fibonacci

(响应是整个系列,格式类似于sonnerie read

  • 通过通配符读取系列

    curlhttps://127.0.0.1:5555/fib%

(响应是每个系列,按字母顺序排序,格式类似于sonnerie read

  • 输出可读的时间戳

    curlhttps://127.0.0.1:5555/fib%?human

(时间戳以ISO-8601格式表示,而不是纳秒)

  • 添加更多数据

    curl -XPUT https://127.0.0.1:5555/ --data-binary 'fibonacci 1578384000000000000 u 13'

200 OK表示事务已提交)

sonnerie add不同,sonnerie-serve允许无序输入。

请注意,由于sonnerie将其文件mmap,sonnerie-serve将显示其虚拟内存使用量巨大(top中的VIRT),但实际内存利用率将是合理的。

您可以通过命令行或甚至通过另一个同时运行的 sonnerie-serve 来继续阅读和修改您的 sonnerie 数据库。

另一种方法是使用 "sshfs" 在远程挂载数据库。这种方法性能非常好,因为只有压缩数据会通过网络传输,服务器不需要进行任何解压缩。避免使用 nfs,因为压缩会导致文件被删除,然后客户端会收到一个 IO 错误,因为 NFS 无法跟踪服务器上已关闭的文件。

贡献

无论大小,我们总是欢迎错误报告和拉取请求。Sonnerie 的发展以人为中心,我们遵守 Rust 的 行为准则

如果您使用 Sonnerie,请提供反馈!

Sonnerie 已投入生产

Headline 使用 Sonnerie,其数据库大小超过 100GiB,行数达到数十亿。

性能

在大数据库中随机键的平均查找延迟大约为 SSD 上的 15ms,在忙碌的旋转媒体设备上则慢得多。顺序访问(即按字典顺序读取整个数据库)大约为 2k  键/秒和 3M  记录/秒,这很大程度上取决于数据本身。

版权

Sonnerie 由 Charles Samuels 在 Headline 实现。


lib.rs:

从套接字读取行。

这是必要的,因为一个普通的套接字即使在有行可用的情况下也可能阻塞。这个将套接字设置为非阻塞,然后阻塞直到有单个完整行可用,但不再有更多。

依赖关系

~42KB