LSM-TREE和SSTable
一、什么是LSM-TREE
在一些写多读少的场景,为了加快写磁盘的速度,提出使用日志文件追加顺序写,加快写的速度,减少随机读写。但是日志文件只能遍历查询。不支持随机查询,提出使用LSM-TREE。除了利用磁盘顺序写之外,还划分了内存+磁盘多层的合并结构
LSM-TREE(log structured tree) 就是多层的SSTable
1、什么是SSTable
SSTable就是存放在磁盘的一个数据块,里面存放可变数组长度的kv数组。SSTable内部按照key进行排序
LSM-TREE类似于ES
写数据
写数据先写在内存的Memtable,Memtable写满后才写入磁盘。
当每层的磁盘上的SSTable的体积超过一定的大小或者个数,会周期的进行合并。此步骤也称为Major Compaction。这个阶段会真正的清除掉被标记删除掉的数据(类似ES段合并)。合并完后进入下一层,因为SSTable内部都是有序的。因此使用mergeSort算法可以快速合并 O(n)复杂度。
查询
1、先在内存里面查询,如果查询到就返回。
2、从上到下,从左到右。遍历每一层级的SSTable的布隆过滤器,快速判断数据在不在此SSTable。(最坏情况需要遍历所有SSTable的filter)
3、SSTable内部有序,进行二分查找
4、刚写入的数据在上面层级,历史数据经过合并落入下层。因此LSM-TREE非常适合时序数据库(这种只查询最近写入的热数据)的场景
一、influxdb和ES都是准实时,都有段合并。 为什么不用倒排索引
influxDb属于写多读少,ES适用读多写少的场景
二、LSM-TREE 分层结构和B+数很类似,有什么区别?
1、LSM-Tree的设计思路是,将数据拆分为几百M大小的Segments(SSTable),并是顺序写入,SSTable太大对于随机读写不友好。B+Tree则是将数据拆分为固定大小的Block或Page, 一般是4KB大小。block块小就适用于随机读写。
2、B+树支持随机读写,因此插入更新,都是实时的。而LSM-TREE更新和ES类似(先删除再新增)准实时。
3、B+树是全局有序的,每一层节点页内部数据 和节点之间 数据都是全局有序。
而SSTable是局部有序,只有SSTable内部有序,SSTable无序。只有层级下沉段合并的时候,才会进行mergeSort形成新的SSTable
LSM-TREE的应用场景:
levelDB influxDb等
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