时序大数据平台TDengine核心原理与实战
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1.4 处理时序数据所需要的核心模块

为了高效处理时序数据,一个完善的时序大数据平台应具备以下核心模块。

1.数据库

数据库负责高效存储和读取时序数据。在工业互联网和物联网场景中,设备产生的时序数据量庞大。数据库需要将这些数据持久化存储在硬盘上,并尽可能地进行压缩,以降低存储成本。同时,数据库还须确保实时查询和历史数据查询的效率。常见的存储方案包括关系型数据库(如MySQL、Oracle)和Hadoop体系的HBase,以及专用时序数据库(如InfluxDB、OpenTSDB、Prom-etheus)。

2. 数据订阅

许多时序数据应用需要实时订阅业务所需的数据,以便及时了解被监测对象的最新状态,并利用AI或其他工具进行实时数据分析。同时,出于数据隐私和安全考虑,平台应仅允许应用订阅其权限范围内的数据。因此,一个高效的时序大数据平台应具备强大的数据订阅功能,既帮助应用实时获取最新数据,又确保数据权限得到妥善控制。

3. ETL

在工业互联网和物联网场景中,时序数据的采集需要通过专门的ETL(Extract,Transform,Load,提取、转换和加载)工具进行数据提取、清洗和转换,以便将数据写入数据库并确保数据质量。由于不同数据采集系统可能使用不同的标准,如测量单位的不同、时区的不一致或命名规范的不一致,因此需要对汇聚的数据进行转换。

4. 流计算

物联网、工业互联网和金融应用需要对时序数据流进行高效、快速计算,以满足实时业务需求。例如,对于实时采集的智能电表电流和电压数据,需要立即计算出各电表的有功功率和无功功率。因此,时序大数据平台通常会采用流处理框架,如Apache Spark和Apache Flink。

5.缓存

由于物联网、工业互联网和金融应用需要实时展示设备或股票的最新状态,因此需要缓存技术提供快速的数据访问。由于时序数据量巨大,若不使用缓存技术,而采用常规的读取和筛选方法,将难以实现设备最新状态的实时监控,从而导致较大的延迟,失去“实时”的意义。因此,缓存技术/工具(如Redis)是时序大数据平台不可或缺的一部分。

处理时序数据需要多个模块的协同工作,从数据采集到存储、计算、分析与可视化,再到专用的时序数据分析算法库,每个环节都需要相应的工具支持。合理选择和搭配这些工具,才能高效处理各种类型的时序数据,挖掘数据背后的价值。