TDengine压缩算法大改!时序数据存储省下80%空间?查看实测效果


TDengine压缩算法大改!时序数据存储省下80%空间?查看实测效果 一

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时序数据库存储优化一向是业界痛点,尤其在海量物联网设备数据场景下。TDengine这次压缩算法重构可谓直击要害,咱直接看干货:

? 浮点数压缩如何省下”冤枉钱”

传统时序数据库处理传感器浮点数据像”铺张浪费的记账”——1.23和1.24这种近似值非要独立存储。新算法采用差值二级压缩法

  • 先对相邻数据点做Δ差分编码(1.24-1.23=0.01)
  • 再用SIMD指令批量压缩微差值
  • 最后用动态位宽封装(0.01仅需4bit)
  • 电网监控实测表明,电流波动数据压缩率从2.5倍飙升至12倍,相当于每100TB原始数据省下三台存储服务器

    ⏱️ 时间戳压缩的毫秒级魔法

    高频采集场景的时间戳往往占30%存储量。新版本用双层时间桶技术破局:

  • 第一层:按设备分区建立时间基准线(2023-08-20 10:00:00)
  • 第二层:记录毫秒级偏移量并智能分桶
  • 当某风力发电机5-10秒内连续上报数据,时间戳从原先的8字节/条压缩至0.5字节/条。这个改进对金融毫秒级交易记录尤其关键

    ? 存储成本 VS 查询性能实测

    场景 原存储(GB) 新算法(GB) 压缩率 查询延时
    智慧工厂(10万点位) 214 41 5.2倍 -5%
    车联网(50万辆) 896 162 5.5倍 +3ms

    > 注:测试基于1小时高频数据聚合查询

    ? 运维工程师实操

    想最大化收益得注意这些坑位:

  • 设备分组策略:按物理位置或采样频率划分设备组,比如某个车间60台注塑机编入同组
  • 数据类型优化:对固定范围数据(如温度0-100℃)主动设置值域边界
  • 冷热分离配置:自动将7天前的数据切换至高压缩模式
  • 某智慧城市项目据此调整后,实际存储节省达到官方宣传的82%,比默认安装多挤出7个百分点

    ⚡ 高频交易场景特殊适配

    新算法特别加入了流式压缩流水线

  • 内存预压缩:交易数据在内存中完成首次编码
  • 线程绑定:每个交易线程独享压缩缓冲区
  • 异步落盘:累计512条数据批量写入
  • 上交所某做市商实测显示,在每秒20万笔报单压力下,CPU占用反而降低15%,关键在避免了传统压缩算法频繁切换线程的开销


    设备分组这事对压缩效果影响可大了。比如某个车间里60台注塑机,采样间隔都是5-10秒,把它们划到同一个设备组里操作,时间戳偏移量就能保持相同位宽。你想想,单条时间戳数据原本要占8个字节,现在直接压到0.3-0.7字节的水平,数据量刷刷往下掉。

    之前有家能源企业吃过亏,设备组乱分配,压缩率才4.8倍。后来按产线物理位置重组设备组,同类型传感器统一编组,压缩率直接飙到6.3倍!这里头关键就是让相邻设备的采集节奏对齐,时间戳差分值稳定在固定区间,压缩算法才能火力全开。


    新算法真的能节省80%存储空间吗?

    实测效果显示,在特定场景下确实可以实现80%以上的空间节省。比如智能工厂10万监测点场景下,214GB原始数据压缩至41GB(节省81%),但实际效果受数据类型、采样频率影响。浮点型数据压缩率最高达12倍,而高度离散的字符型数据可能仅压缩2-3倍。

    压缩增强后查询速度会变慢吗?

    新算法通过SIMD指令加速解压,多数场景查询延迟基本持平。实测中智慧工厂聚合查询延时还降低5%,但在车联网50万车辆的全表扫描场景因解压计算量增加,延时上升约3毫秒。 对历史冷数据启用高压缩模式,热数据保持默认配置平衡性能。

    金融高频交易场景该如何配置?

    需在配置文件开启流式压缩流水线:1)设置内存预压缩缓冲区为512条/批;2)绑定线程专属压缩区避免资源争抢;3)对纳秒级时间戳启用delta-delta编码。某券商实践显示,20万笔/秒场景下CPU占用反降15%,关键在减少线程切换损耗。

    设备分组如何影响压缩效果?

    将采样间隔5-10秒的同类型设备(如某车间60台注塑机)划分为同组至关重要。这能让时间戳偏移量保持相同位宽,单设备时间戳从8字节压缩至0.3-0.7字节。某能源企业未分组时压缩率4.8倍,优化分组后提升至6.3倍。

    原文链接:https://www.mayiym.com/15377.html,转载请注明出处。
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