工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代，我們?yōu)槭裁葱枰粋€時序數(shù)據(jù)庫？

時間是公平的，時間也是不公平的。

公平在于時間對于所有人都是一樣，不偏不倚；不公平在于隨著時間的推移，事物發(fā)展的結(jié)果有可能大不相同。摩爾定律告訴我們，當事物進入正常軌道后，其發(fā)展的速度將呈現(xiàn)出指數(shù)級的增長。芯片如此，網(wǎng)絡(luò)如此，數(shù)據(jù)亦如此。

于是，當互聯(lián)網(wǎng)進入下半場：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)or產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代后，聯(lián)所能連，萬物互聯(lián)，同一時間，諸多因素爭相進入指數(shù)級發(fā)展軌道，形成了互聯(lián)網(wǎng)不能承受又不能不承受之重。

人生若只如初見，何事秋風悲畫扇。

對于格創(chuàng)東智所處的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域來說，一個非常明顯的特點就是匯聚大量工業(yè)數(shù)據(jù)，而工業(yè)數(shù)據(jù)的一個非常明顯的特點就是和時間有關(guān)。

一般而言，工業(yè)數(shù)據(jù)的典型特點包括：

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產(chǎn)生頻率快

工業(yè)數(shù)據(jù)采集基本為秒級，部分高頻數(shù)據(jù)采集為毫秒or微秒級，每一個采集點一秒鐘內(nèi)可產(chǎn)生多條數(shù)據(jù)

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嚴重依賴于采集時間

每一條數(shù)據(jù)均要求對應唯一的時間

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測點多、信息量大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對簡單

常規(guī)的實時監(jiān)測系統(tǒng)均有成千上萬的監(jiān)測點，監(jiān)測點每秒鐘都產(chǎn)生數(shù)據(jù)，每天產(chǎn)生幾十GB的數(shù)據(jù)量

工業(yè)數(shù)據(jù)是IT界“只如初見”的新問題，但是，在工業(yè)界，這早就不是問題。

在傳統(tǒng)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集和工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域（SCADA），都需要對聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備進行監(jiān)控，并對監(jiān)控采樣到的數(shù)據(jù)進行持久化。在工業(yè)領(lǐng)域早就有專門的數(shù)據(jù)庫來完成這個任務了。

這個專門的數(shù)據(jù)庫就叫做：實時數(shù)據(jù)庫（此處應有掌聲）。工業(yè)領(lǐng)域的實時數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)采集、實時數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)回寫（向設(shè)備發(fā)送指令）、采樣數(shù)據(jù)歸檔存盤等主要功能。目前工業(yè)領(lǐng)域?qū)崟r數(shù)據(jù)庫基本上被國外廠家所壟斷，價格昂貴。以著名的PI數(shù)據(jù)庫為例，基礎(chǔ)版本（只有5000個測點）就需要大約10萬美元，每個數(shù)據(jù)采集接口需要6000美元。于是，不知道有多少工業(yè)版的IoT項目都被扼殺在“搖籃中”，被“秋風悲畫扇”了……

上帝關(guān)門，必然開窗。

所幸，接物聯(lián)網(wǎng)的東風，時序數(shù)據(jù)庫（Time Series Database，TSDB）應運而“升”。

先看看維基百科上的解釋：

勉強翻譯一下：“時序列數(shù)據(jù)庫就是用來存儲時序列（time-series）數(shù)據(jù)并以時間（時間點或時間區(qū)間）建立索引的軟件。”

簡而言之，時序數(shù)據(jù)庫全稱為時間序列數(shù)據(jù)庫。時間序列數(shù)據(jù)庫主要用于指處理帶時間標簽（按照時間的順序變化，即時間序列化）的數(shù)據(jù)，帶時間標簽的數(shù)據(jù)也稱為時間序列數(shù)據(jù)。

規(guī)范言之，時間序列數(shù)據(jù)（Time Series Data，TSD）可以用一個二元函數(shù)來表示：

TSD =Metric（Timestamp，Measurement），其中：

Metric代表可以唯一標識的數(shù)據(jù)序列；

Timestamp代表時間戳；

Measurement代表被測量；

簡單的說，就是這類數(shù)據(jù)描述了某個被測量的主體在一個時間范圍內(nèi)的每個時間點上的測量值。它普遍存在于電力、化工行業(yè)等行業(yè)以及IT基礎(chǔ)設(shè)施、運維監(jiān)控系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)等各類型實時監(jiān)測中。

用來存儲、管理、查詢、處理上述二元函數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，則可以稱之為時序數(shù)據(jù)庫。

時序數(shù)據(jù)庫主要以解決下面幾個問題：

• 時序數(shù)據(jù)的寫入：如何支持每秒鐘上千萬上億數(shù)據(jù)點的寫入。

• 時序數(shù)據(jù)的查詢：又如何支持在秒級對上億數(shù)據(jù)的分組聚合運算。

• 時序數(shù)據(jù)的存儲：解決由海量數(shù)據(jù)存儲帶來的成本敏感問題。

• 時序數(shù)據(jù)的生命周期管理：工業(yè)數(shù)據(jù)的價值主要體現(xiàn)在及時性，因此，工業(yè)數(shù)據(jù)的生命周期管理是時序數(shù)據(jù)庫的核心使命。

各位看官，麻煩度娘一下，關(guān)鍵字：互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，大家就會發(fā)現(xiàn)小米、餓了嗎等互聯(lián)網(wǎng)巨頭也都在用時序數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)企業(yè)級的互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。更別提目前所有國內(nèi)外主流工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺了，幾乎都是采用時序數(shù)據(jù)庫來承接海量涌入的工業(yè)數(shù)據(jù)。

看到這里，估計已經(jīng)有很多“杠精”躍躍欲試了：憑什么強大的Oracle、PostgreSQL 等傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫搞不定時序數(shù)據(jù)？憑什么不用HBase、MongoDB、Cassandra等先進的分布式數(shù)據(jù)庫來解決工業(yè)數(shù)據(jù)問題？有什么深刻技術(shù)理由非要用這個2017年才火爆起來的時序數(shù)據(jù)庫呢？請繼續(xù)關(guān)注格物匯的后續(xù)精彩文章！

本文作者：格創(chuàng)東智首席架構(gòu)師王錦博士（轉(zhuǎn)載請注明作者及來源）