主要观点:写密集型数据库工作负载带来与读密集型不同的挑战,重点讨论性能相关的复杂性及应对选项。
关键信息:
- 写密集型工作负载的特点:大量数据摄入(超过 50K OPS)、写操作多于读操作、受严格延迟 SLA 约束(如单数字毫秒 P99 延迟),常见于物联网、日志监控、在线游戏等领域。
- 存储引擎架构:LSM 树适合处理大量写操作,写入后立即追加到内存,效率高;B-Tree 结构每次写操作需定位和修改节点,涉及顺序和随机 I/O,更适合涉及连接和临时查询的工作负载。
- 负载大小:小负载吞吐量好但 CPU 处理是瓶颈,大负载需分配更大缓冲区,磁盘利用率增加。
- 压缩:可控制磁盘利用率,选择压缩策略要考虑压缩速度、CPU 和内存资源,注意压缩块大小参数。
- 合并:LSM 数据库的合并策略影响写性能,如低读放大、低写放大、低空间放大等,写密集型工作负载应避免使用级联合并策略。
- 批处理:在写密集型工作负载中,批处理要注意按分区键分组、保持批处理小且有针对性、使用未记录批处理,避免大的跨节点批处理导致延迟。
重要细节: - 以 ScyllaDB 为例说明写路径,内存中的 memtable 满后将近期写入按序刷新到磁盘以减少随机 I/O。
- 不同的压缩策略在读取和写入方面的特点,如较大块适合读取,较小块适合写入。
- 各公司在处理写密集型工作负载时的经验,如 Zillow 的无序写入问题、Tractian 的物联网高频率数据写入增长准备、Fanatics 的重写操作等。
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