CnosDB 实时流式计算:优化时序数据处理与降采样解决方案

在处理时序数据时,数据写入周期通常与数据采集设备的频率相关,有时每秒钟就需要处理大量的数据点。长时间处理如此多的数据会导致存储问题。一个有效的解决方案是使用流式计算,将原始数据进行降采样。

流式计算在时序数据库中指对实时数据流进行计算和处理,以便在数据到达时立即得到计算结果。通过流式计算,我们可以实时地对数据进行处理,例如降采样、聚合、过滤等操作,从而减少数据存储量,并获得实时的统计信息。

流式计算的基本原理是通过对实时数据流进行处理,生成所需的计算结果。例如,将每分钟的数据点合并为每小时的数据点。合并过程可以使用各种统计方法,如最大值、平均值、总和等。

CnosDB 提供了 STREAM 类型的表,用于处理流式数据计算。流查询要求 SELECT 函数中必须包含 GROUP BY time()子句。通过流查询,我们可以实时地对数据进行处理,并将结果存储到目标表中。这在其他数据库中的概念类似物化视图。
创建 CnosDB Stream 表的语法为:
需要一个 source 表,STREAM 表不支持 ALTER

CREATE STREAM TABLE [IF NOT EXISTS] table_name[(field_definition [, field_definition] ...)]
    WITH (db = 'db_name', table = 'table_name', event_time_column = 'time_column')
    engine = tskv;

field_definition: 
    column_name data_type

以下是一个示意图,展示了流式计算中的降采样过程:


实现步骤

前置条件:

需要有一个用于流计算的原始表,通过流表视图可以实时收到原表中写入的数据,在流表中建立的流计算定时任务会定时执行,处理原表中的数据,并将其写入目标表。
以下示例使用 CnosDB 中 快速开始 中的示例数据:
在 cnosdb-cli 中导入数据集

\w oceanic_station.txt

1. 创建流表视图

首先,需要创建一个 流表视图 air_stream,该视图从原始表 air 中读取数据,并在流查询中使用。

CREATE STREAM TABLE air_stream(
    time TIMESTAMP,
    station STRING,
    pressure DOUBLE,
    temperature DOUBLE,
    visibility DOUBLE
) 
WITH (
    db = 'oceanic_station', 
    table = 'air', 
    event_time_column = 'time'
)
engine = tskv;

2. 创建目标表

然后,创建一个目标表 air_down_sampling_1hour,用于存储降采样后的数据。

CREATE TABLE air_down_sampling_1hour(
    max_pressure DOUBLE, 
    avg_temperature DOUBLE, 
    sum_temperature DOUBLE, 
    count_pressure BIGINT, 
    TAGS(station)
);

3. 执行流查询并将结果插入目标表

通过流查询将降采样后的数据插入到目标表中。该查询每小时计算一次压力的最大值、温度的平均值、温度的总和以及数据行数。

INSERT INTO air_down_sampling_1hour(
    time, 
    station, 
    max_pressure, 
    avg_temperature, 
    sum_temperature, 
    count_pressure
) 
SELECT 
    date_bin(INTERVAL '1' HOUR, time, TIMESTAMP '2023-01-14T16:00:00') time, 
    station, 
    MAX(pressure) max_pressure, 
    AVG(temperature) avg_temperature, 
    SUM(temperature) sum_temperature, 
    COUNT(pressure) count_pressure 
FROM air_stream 
GROUP BY date_bin(INTERVAL '1' HOUR, time, TIMESTAMP '2023-01-14T16:00:00'), station;

4. 查询降采样结果

当原表中有数据写入后,通过流表视图中任务可以实时计算,并写入目标表 air_down_sampling_1hour中,查看降采样后的数据。

SELECT * FROM air_down_sampling_1hour LIMIT 10;

以上查询将收到以下结果:


    +---------------------+------------+--------------+-----------------+-----------------+----------------+
    | time                | station    | max_pressure | avg_temperature | sum_temperature | count_pressure |
    +---------------------+------------+--------------+-----------------+-----------------+----------------+
    | 2023-01-14T16:00:00 | XiaoMaiDao | 80.0         | 68.05           | 1361.0          | 20             |
    | 2023-01-14T17:00:00 | XiaoMaiDao | 79.0         | 63.75           | 1275.0          | 20             |
    | 2023-01-14T18:00:00 | XiaoMaiDao | 79.0         | 66.35           | 1327.0          | 20             |
    | 2023-01-14T19:00:00 | XiaoMaiDao | 78.0         | 68.05           | 1361.0          | 20             |
    | 2023-01-14T20:00:00 | XiaoMaiDao | 80.0         | 64.35           | 1287.0          | 20             |
    | 2023-01-14T21:00:00 | XiaoMaiDao | 77.0         | 61.05           | 1221.0          | 20             |
    | 2023-01-14T22:00:00 | XiaoMaiDao | 80.0         | 64.8            | 1296.0          | 20             |
    | 2023-01-14T23:00:00 | XiaoMaiDao | 80.0         | 66.35           | 1327.0          | 20             |
    | 2023-01-15T00:00:00 | XiaoMaiDao | 80.0         | 65.15           | 1303.0          | 20             |
    | 2023-01-15T01:00:00 | XiaoMaiDao | 80.0         | 69.55           | 1391.0          | 20             |
    +---------------------+------------+--------------+-----------------+-----------------+----------------+```
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,589评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,615评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,933评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,976评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,999评论 6 393
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,775评论 1 307
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,474评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,359评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,854评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,007评论 3 338
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,146评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,826评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,484评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,029评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,153评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,420评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,107评论 2 356

推荐阅读更多精彩内容