❶ 列存储的主要特征
分列数据格式:每次对一个列的数据进行分组和存储。SQLServer查询处理可以利用新的数据布局,并显着改进查询执行时间。加快查询结果:列存储索引由于以下原因而可更快地生成结果: (1)只须读取需要的列。因此,从磁盘读到内存中、然后从内存移到处理器缓存中的数据量减少了。 (2)列经过了高度压缩。这将减少必须读取和移动的字节数。 (3)大多数查询并不会涉及表中的所有列。因此,许多列从不会进入内存。这一点与出色的压缩方法相结合,可改善缓冲池使用率,从而减少总I/O。 (4)高级查询执行技术以简化的方法处理列块(称为“批处理”),从而减少CPU使用率。 列存储索引的局限性 (1)包含的列数不能超过1024。 (2)无法聚集。只有非聚集列存储索引才可用。 (3)不能是唯一索引。 (4)不能基于视图或索引视图创建。 (5)不能包含稀疏列。 (6)不能作为主键或外键。 (7)不能使用ALTERINDEX语句更改。而应在删除后重新创建列存储索引。 (8)不能使用INCLUDE关键字创建。 (9)不能包括用来对索引排序的ASC或DESC关键字。根据压缩算法对列存储索引排序。不允许在索引中进行排序。可能按照搜索算法对从列存储索引中选择的值进行排序,但是必须使用ORDERBY子句来确保对结果集进行排序。 (10)不以传统索引的方式使用或保留统计信息。 (11)无法更新具有列存储索引的表。 内存受限的影响:列存储处理针对内存中处理进行了优化。SQLServer实现了若干机制,使得数据或大多数数据结构可以在可用内存不足时溢出到磁盘。如果存在严重的内存限制,则处理过程将使用行存储。在某些实例中,可能会选择列存储索引作为访问方法,但内存不足以生成所需数据结构。通过先以列存储操作开始,然后默认为一个较慢的代码路径,在查询遇到严重内存限制时,可能会导致性能出现一定程度的降低。任何查询的有效内存要求取决于特定的查询。生成列存储索引要求的内存量大约为:8MB×索引中的列数×DOP(并行度)。通常,内存要求随着作为字符串的列的比例提高而增加。因此,降低DOP可以减少生成列存储索引所需的内存。 一些表达式的计算将比其他表达式更快:当使用列存储索引时,应使用批处理模计算某些常见表达式,而不以一次一行的模式进行计算。除了使用列存储索引所带来的优势之外,批处理模式还将提供其他查询加速效果。并不为批处理模式处理启用每个查询执行运算符。 列存储索引不支持SEEK:如果查询应返回行的一小部分,则优化器不大可能选择列存储索引(例如:needle-in-the-haystack类型查询)。如果使用表提示FORCESEEK,则优化器将不考虑列存储索引。 列存储索引不能与以下功能结合使用:页和行压缩以及vardecimal存储格式(列存储索引已采用不同格式压缩),复制,更改跟踪,变更数据捕获,文件流。
❷ 行式数据库和列式数据库的优缺点是什么,行式数据库和列式数据库的执行效率比较一下
传统的行式数据库,是按照行存储的,维护大量的索引和物化视图无论是在时间(处理)还是空间(存储)方面成本都很高。而列式数据库恰恰相反,列式数据库的数据是按照列存储,每一列单独存放,数据即是索引。只访问查询涉及的列,大大降低了系统I/O,每一列由一个线来处理,而且由于数据类型一致,数据特征相似,极大方便压缩。行式数据库擅长随机读操作,列式数据库则更擅长大批量数据量查询
❸ 什么是列式存储数据库
列式数据库是以列相关存储架构进行数据存储的数据库,主要适合与批量数据处理和即席查询。
GBase 8a 分析型数据库的独特列存储格式,对每列数据再细分为“数据包”。这样可以达到很高的可扩展性:无论一个表有多大,数据库只操作相关的数据包,性能不会随着数据量的增加而下降。通过以数据包为单位进行 I/O 操作提升数据吞吐量,从而进一步提高I/O效率。
由于采用列存储技术,还可以实现高效的透明压缩。
❹ 列存储的适用场合
列存储适合用在什么场合?
OLAP,数据仓库,数据挖掘等查询密集型应用。当然,列存储数据库并不是说完全不能进行更新操作,其实它们的更新操作性能并不是很差,一般也够用,但是一方面不如自己的查询性能,另外一方面也不如Oracle这种专门搞OLTP的数据库,所以一般就不提这个。
列存储不适合用在什么场合?
相对来说,不适合用在OLTP,或者更新操作,尤其是插入、删除操作频繁的场合。
❺ 常见的基于列存储的大数据数据库有哪些
目前大数据存储有两种方案可供选择:行存储和列存储。业界对两种存储方案有很多争持,集中焦点是:谁能够更有效地处理海量数据,且兼顾安全、可靠、完整性。从目前发展情况看,关系数据库已经不适应这种巨大的存储量和计算要求,基本是淘汰出局。在已知的几种大数据处理软件中,Hadoop的HBase采用列存储,MongoDB是文档型的行存储,Lexst是二进制型的行存储。在这里,我不讨论这些软件的技术和优缺点,只围绕机械磁盘的物理特质,分析行存储和列存储的存储特点,以及由此产生的一些问题和解决办法。
❻ 传统的行存储和(HBase)列存储的区别
列存储不同于传统的关系型数据库,其数据在表中是按行存储的,列方式所带来的重要好处之一就是,由于查询中的选择规则是通过列来定义的,因此整个数据库是自动索引化的。按列存储每个字段的数据聚集存储,在查询只需要少数几个字段的时候,能大大减少读取的数据量,一个字段的数据聚集存储,那就更容易为这种聚集存储设计更好的压缩/解压算法。
传统的(Oracle)行存储和(Hbase)列存储的区别
这里写图片描a
1、数据是按行存储的
2、没有索引的查询使用大量I/O
3、建立索引和物化视图需要花费大量时间和资源
4、面对查询的需求,数据库必须被大量膨胀才能满足性能需求
这里写图片描述
1、数据按列存储–每一列单独存放
2、数据即是索引
3、只访问查询涉及的列–大量降低系统IO
4、每一列由一个线索来处理–查询的并发处理
5、数据类型一致,数据特征相似–高效压缩
❼ hbase是如何做到并发写的和随机写的
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Hbase概述
hbase是一个构建在HDFS上的分布式列存储系统。HBase是Apache Hadoop生态系统中的重要 一员,主要用于海量结构化数据存储。从逻辑上讲,HBase将数据按照表、行和列进行存储。
如图所示,Hbase构建在HDFS之上,hadoop之下。其内部管理的文件全部存储在HDFS中。与HDFS相比两者都具有良好的容错性和扩展性,都可以 扩展到成百上千个节点。但HDFS适合批处理场景,不支持数据随机查找,不适合增量数据处理且不支持数据更新。
Hbase是列存储的非关系数据库。传统数据库MySQL等,数据是按行存储的。其没有索引的查询将消耗大量I/O 并且建立索引和物化视图需要花费大量时间和资源。因此,为了满足面向查询的需求,数据库必须被大量膨胀才能满 足性能要求。
Hbase数据是按列存储-每一列单独存放。列存储的优点是数据即是索引。访问查询涉及的列-大量降低系统I/O 。并且每一列由一个线索来处理,可以实现查询的并发处理。基于Hbase数据类型一致性,可以实现数据库的高效压缩。
HBase数据模型
HBase是基于Google BigTable模型开发的, 典型的key/value系统。一个Row key对应很多Column Family,Column Family中有很多Column。其中,保存了不同时间戳的数据。
如图所示,Rowkey cutting对应列簇info和roles。其中,info中有key-value对hight-9ft,state-CA。更清晰的结构如下图所:
Hbase的所有操作均是基于rowkey的。支持CRUD(Create、Read、Update和Delete)和 Scan操作。 包括单行操作Put 、Get、Scan。多行操作包括Scan和MultiPut。但没有内置join操作,可使用MapRece解决。
HBase物理模型
Hbase的Table中的所有行都按照row key的字典序排列。Table 在行的方向上分割为多个Region。、Region按大小分割的,每个表开始只有一个region,随 着数据增多,region不断增大,当增大到一个阀值的时候, region就会等分会两个新的region,之后会有越来越多的 region。
Region是HBase中分布式存储和负载均衡的最小单元。 不同Region分布到不同RegionServer上。
Region虽然是分布式存储的最小单元,但并不是存储 的最小单元。Region由一个或者多个Store组成,每个store保存一个 columns family。每个Strore又由一个memStore和0至多个StoreFile组成。memStore存储在内存中,StoreFile存储在HDFS上。
HBase基本架构
HBase构建在HDFS之上,其组件包括 Client、zookeeper、HDFS、Hmaster以及HRegionServer。Client包含访问HBase的接口,并维护cache来加快对HBase的访问。Zookeeper用来保证任何时候,集群中只有一个master,存贮所有Region的寻址入口以及实时监控Region server的上线和下线信息。并实时通知给Master存储HBase的schema和table元数据。HMaster负责为Region server分配region和Region server的负载均衡。如果发现失效的Region server并重新分配其上的region。同时,管理用户对table的增删改查操作。Region Server 负责维护region,处理对这些region的IO请求并且切分在运行过程中变得过大的region。
HBase 依赖ZooKeeper,默认情况下,HBase 管理ZooKeeper 实例。比如, 启动或者停止ZooKeeper。Master与RegionServers 启动时会向ZooKeeper注册。因此,Zookeeper的引入使得 Master不再是单点故障。
Client每次写数据库之前,都会首先血Hlog日志。记录写操作。如果不做日志记录,一旦发生故障,操作将不可恢复。HMaster一旦故障,Zookeeper将重新选择一个新的Master 。无Master过程中,数据读取仍照常进行。但是,无master过程中,region切分、负载均衡等无法进行。RegionServer出现故障的处理原理是定时向Zookeeper汇报心跳,如果一旦时 间内未出现心跳HMaster将该RegionServer上的Region重新分配到其他RegionServer上。失效服务器上“预写”日志由主服务器进行分割并派送给新的 RegionServer 。Zookeeper是一个可靠地服务,一般配置3或5个Zookeeper实例。
寻找RegionServer定位的顺序是ZooKeeper --ROOT-(单Region) -.META. -用户表 。如上图所示。-ROOT- 表包含.META.表所在的region列表,该表只会有一 个Region。 Zookeeper中记录了-ROOT-表的location。 .META. 表包含所有的用户空间region列表,以及 RegionServer的服务器地址。
HBase应用举例
Hbase适合需对数据进行随机读操作或者随机写操作、大数据上高并发操作,比如每秒对PB级数据进行上千次操作以及读写访问均是非常简单的操作。
淘宝指数是Hbase在淘宝的一个典型应用。交易历史纪录查询很适合用Hbase作为底层数据库。
❽ 列存储实现简单吗
列存储实现简单。
用insert插入数据,数据库默认是列存储,可以用pivot和unpivot来实现行列的转换,或者建立列存储索引。按列存储每个字段的数据聚集存储,在查询只需要少数几个字段的时候,能大大减少读取的数据量,一个字段的数据聚集存储,那就更容易为这种聚集存储设计更好的压缩/解压算法。
优势
磁盘的每个Page仅仅存储来自单列的值,而不是整行的值。因此,压缩算法会更加高效,因为能够作用于同类型的数据。例如,假定我们有一张有3列数据的表,这3列从左往右依次是int、varchar和bool类型,并且该表有100条(行)记录。对于都是int类型的第一列数据,应用压缩算法是很容易的,同时压缩率也会很高。
❾ 什么是数据库列存储,原理是怎样的
数据库列存储不同于传统的关系型数据库,其数据在表中是按行存储的,列方式所带来的重要好处之一就是,由于查询中的选择规则是通过列来定义的,因 此整个数据库是自动索引化的。
按列存储每个字段的数据聚集存储,在查询只需要少数几个字段的时候,能大大减少读取的数据量,一个字段的数据聚集存储,那就 更容易为这种聚集存储设计更好的压缩/解压算法。这张图讲述了传统的行存储和列存储的区别:
❿ hdfs 列式存储和行式存储的区别
列式数据库是将同一个数据列的各个值存放在一起。插入某个数据行时,该行的各个数据列的值也会存放到不同的地方。
列式存储: 每一列单独存放,数据即是索引。
只访问涉及得列,如果我们想访问单独一列(比如NAME)会相当迅捷。
一行数据包含一个列或者多个列,每个列一单独一个cell来存储数据。而行式存储,则是把一行数据作为一个整体来存储。
在HANA的世界中,并不是只存在列式存储,行式存储也是存在的。
各自的优缺点: