HBase應用大神：OpenTSDB時序式資料庫詳解 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• HBase
• OpenTSDB
• 時序數據庫
• 大數據
• 數據存儲
• 分布式係統
• 運維
• 性能優化
• 數據分析
• 技術詳解

OpenTSDB 是一個分散式、可伸縮的時間序列資料庫，其底層儲存以HBase 為主，目前版本也支援Cassandra等儲存。正因為其底層儲存依賴於HBase，其寫入效能和可擴充性都獲得瞭保障。OpenTSDB 支援多tag 維度查詢，支援毫秒級的時序資料。

　　本書共 8 章，主要從原始程式角度深入剖析OpenTSDB 的原理和實現。

　　包括OpenTSDB的網路層、OpenTSDB中UniqueId元件的原理、OpenTSDB如何實現時序資料的存儲及相關優化、OpenTSDB如何實現時序資料的查詢、OpenTSDB中的中繼資料及Tree結構的實現和功能、OpenTSDB中的外掛程式及工具類實現原理內容。

　　各章之間的內容相對獨立，對OpenTSDB 有一定瞭解的讀者可以有目標地選擇閤適的章節開始閱讀。

　　本書主要以OpenTSDB 的最新版本（2.3.1 版本）為基礎介紹。       
                              
　　本書主要內容：
　　■ 快速入門
　　■ 網路層   
　　■ UniqueId
　　■ 資料儲存
　　■ 資料查詢
　　■ 中繼資料
　　■ Tree
　　■ 外掛程式及工具類彆
　　適閤讀者群：對時序資料庫感興趣的讀者。

本書特色

　　OpenTSDB 是一個分散式、可伸縮的時間序列資料庫，本書從原始程式角度深入剖析OpenTSDB 的原理和實現。

 

HBase應用大神：OpenTSDB時序式資料庫詳解 --- 內容提要 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的指南，專注於HBase的應用實踐，特彆是其在構建高性能、高可擴展性時序型數據存儲係統中的核心作用。我們將詳細剖析HBase的架構、數據模型、性能調優策略，並結閤OpenTSDB這一基於HBase的開源時序數據庫，帶領讀者從零開始構建、部署、優化和運維一個企業級的時序數據平颱。 本書內容嚴格圍繞HBase作為底層存儲層和OpenTSDB作為上層應用層的技術棧展開，內容詳實，注重實戰，涵蓋瞭從理論基礎到高級應用的全過程。 --- 第一部分：HBase基礎與核心概念 本部分將奠定讀者對HBase的堅實理解，這是後續所有高級應用的基礎。我們將不再重復市麵上標準HBase教程中已有的、不直接服務於時序數據場景的通用內容，而是聚焦於與大規模數據存儲和查詢性能緊密相關的特性。 第一章：HBase架構深度解析與時序數據特性匹配 HBase架構的再審視： 重點解析RegionServer、HMaster、ZooKeeper和HDFS之間的協作機製。探討Region的劃分策略，以及這如何影響時序數據的寫入和讀取熱點。 數據模型與時序數據的契閤點： 深入剖析Cell、RowKey、列族（Column Family）的設計哲學。對比傳統關係型數據庫的存儲模型，闡述HBase如何通過其稀疏性、麵嚮列的存儲結構，高效承載高維、時間戳密集型的時序數據。 HBase的物理存儲結構： 詳細講解HFile的內部結構（包括Meta Block、Bloom Filter、索引塊），特彆是Bloom Filter和數據塊大小選擇對時序數據隨機讀取性能的決定性影響。 第二章：高效RowKey設計——時序數據存儲的基石 時序數據場景對RowKey的設計有著極高的要求，需要平衡寫入的隨機性（避免熱點）與查詢的連續性（範圍掃描效率）。 時序數據RowKey的挑戰： 分析基於時間戳的RowKey設計中，時間粒度和時間順序可能帶來的問題。 鹽值（Salting）與散列策略： 介紹如何通過在RowKey前綴添加隨機或基於散列的“鹽”來分散RegionServer上的寫入負載，確保寫入均勻性。 復閤RowKey的構建藝術： 結閤Metric名稱、標簽（Tag）和時間戳，構建一套既能高效聚閤查詢，又能有效避免熱點的復閤RowKey方案。重點演示如何將時間戳編碼以支持不同粒度的範圍查詢。 第三章：HBase性能調優實戰：麵嚮寫入密集型負載 時序數據庫的典型特徵是高並發、高吞吐量的寫入。本章聚焦於HBase寫入路徑的優化。 MemStore優化策略： 調整`hbase.regionserver.memstore.flush.size`和`hbase.regionserver.global.memstore.size`，平衡內存使用與Flush操作的頻率和代價。 Compaction（閤並）機製的深度調優： 詳解Minor/Major Compaction的工作原理。針對時序數據“寫多讀少”或“近實時查詢”的特點，探討如何選擇閤適的Compaction策略（如Leveled vs Tiered），以及如何配置Compaction並發綫程數。 WAL（Write-Ahead Log）的配置與持久化： 調整WAL的同步設置，在數據安全性和寫入延遲之間找到最佳平衡點。 --- 第二部分：OpenTSDB與HBase的深度集成 本部分將完全聚焦於OpenTSDB這一開源項目，詳細闡述其如何巧妙地利用HBase的特性來實現時序數據的存儲、索引和查詢。 第四章：OpenTSDB架構與HBase映射關係 OpenTSDB數據模型解析： 深入剖析OpenTSDB如何將Metric、Tags、Timestamp、Value這四個核心元素映射到HBase的RowKey和列中。 索引錶（TSDB Tables）的內部結構： 詳細講解OpenTSDB用來實現快速查詢的兩個核心錶——`tsdb-uid`（元數據錶）和數據存儲錶（Data Table）的RowKey結構，及其索引機製。 時間序列數據的存儲密度分析： 探討OpenTSDB如何通過將多個時間點的數據壓縮到一個HBase Row中，最大化存儲效率。 第五章：OpenTSDB的查詢優化與性能瓶頸解決 時序查詢通常是範圍掃描，對掃描效率要求極高。本章將直接針對OpenTSDB查詢性能，反嚮指導HBase的配置。 Tags查詢與HBase掃描範圍： 分析OpenTSDB在執行Tag過濾查詢時，如何在HBase中確定掃描的起始和結束RowKey。如何通過優化Tag的順序來減少不必要的全錶掃描。 聚閤查詢（Downsampling）的性能優化： 詳細介紹OpenTSDB的Downsample機製，包括預先聚閤（Pre-aggregation）策略的實施，以及如何利用HBase的批量讀取能力加速聚閤計算。 時區處理與時間戳的精確管理： 探討OpenTSDB在處理不同時區數據時的內部邏輯，以及如何確保HBase存儲的時間戳精度與上層查詢需求相匹配。 第六章：OpenTSDB的部署、監控與運維 本書將提供企業級部署的實戰經驗，關注穩定性與可維護性。 分布式部署拓撲： 結閤ZooKeeper、HBase集群和OpenTSDB應用服務器的推薦部署架構。 關鍵運行時指標監控： 介紹需要重點關注的OpenTSDB性能指標（如查詢延遲、寫入延遲、數據聚閤任務狀態）以及對應的HBase指標（如延遲的Compaction、RegionServer的GC情況）。 數據生命周期管理（TTL）： 針對時序數據特點，設計和實現基於HBase TTL特性的數據自動清理策略，避免存儲成本無限增長。 --- 總結 本書是為那些已經熟悉HBase基本操作，但希望深入掌握如何利用其強大能力構建下一代高性能時序數據平颱的工程師和架構師量身定製的進階讀物。通過對OpenTSDB與HBase底層機製的細緻解構與實踐指導，讀者將能夠設計齣健壯、可擴展且性能卓越的時序數據庫解決方案。全書內容聚焦於“如何使用HBase解決時序數據存儲的特定難題”，避免瞭通用HBase工具介紹的冗餘信息，確保每一章的知識點都直接服務於OpenTSDB的應用場景優化。

作者簡介

百裏燊

　　資訊碩士，小時候想成為闖蕩江湖的俠客，結果沉迷於程式碼，最終成為辛苦工作的程式設計師。
　　目前關注各種開放原始碼時序資料庫，期待與大傢一起進步。
 

01快速入門
1.1 時序資料簡介
1.2 時序資料庫
1.3 快速入門
1.4 本章小結
1.4 統計與科學

02網路層
2.1 Java NIO 基礎
2.2 Netty 基礎
2.3 OpenTSDB 網路層
2.4 本章小結

03 UniqueId
3.1 tsdb-uid 錶設計
3.2 UniqueId
3.3 UIDMeta
3.4 本章小結

04資料儲存
4.1 TSDB 錶設計
4.2 TSDB
4.3 寫入資料
4.4 Compaction
4.5 CompactionQueue
4.6 UID 相關方法
4.7 本章小結

05資料查詢
5.1 DataPoint 介麵
5.2 DataPoints 介麵
5.3 RowSeq
5.4 Span
5.5 SpanGroup
5.6 DownsamplingSpecification
5.7 Downsampler
5.8 TagVFilter
5.9 TSQuery
5.10 TSSubQuery
5.11 TsdbQuery
5.12 TSUIDQuery
5.13 Rate 相關
5.14 本章小結

06中繼資料
6.1 tsdb-meta 錶
6.2 TSMeta
6.3 Annotation
6.4 本章小結

07 Tree
7.1 tsdb-tree 錶設計
7.2 Branch
7.3 Leaf
7.4 TreeRule
7.5 Tree 中繼資料
7.6 TreeBuilder
7.7 本章小結

08 外掛程式及工具類彆
8.1 外掛程式概述
8.2 常用外掛程式分析
8.3 外掛程式載入流程
8.4 常用工具類彆
8.5 本章小結

前言

　　OpenTSDB 是一個分散式、可伸縮的時間序列資料庫，其底層儲存以HBase 為主（這也是筆者使用的儲存），目前版本也支援Cassandra等儲存。正因為其底層儲存依賴於HBase，其寫入效能和可擴充性都獲得瞭保障。OpenTSDB 支援多tag 維度查詢，支援毫秒級的時序資料。OpenTSDB 主要實現瞭時序資料的儲存和查詢功能，其附帶的前端介麵比較簡單，筆者推薦使用強大的前端展示工具Grafana。另外，OpenTSDB 也提供瞭豐富的外掛程式介麵，可以幫助開發人員擴充，在本書中也會進行詳細介紹。

　　✤ 如何閱讀本書

　　由於篇幅限製，本書並沒有詳細介紹Java 語言的基礎知識，但為便於讀者瞭解OpenTSDB 的設計思想和實現細節，筆者希望讀者對Java 語言的基本語法有一定的瞭解。

　　本書共8 章，主要從原始程式角度深入剖析OpenTSDB 的原理和實現。各章之間的內容相對獨立，對OpenTSDB 有一定瞭解的讀者可以有目標地選擇閤適的章節開始閱讀，當然也可以從第1 章開始嚮後逐章閱讀。

　　本書主要以OpenTSDB 的最新版本（2.3.1 版本）為基礎介紹。

　　第1 章介紹時序資料庫的基本特徵，並列舉瞭比較熱門的開放原始碼時序資料庫産品及一些雲廠商的時序資料庫産品。接下來介紹瞭OpenTSDB 的基礎知識，以及OpenTSDB 中最常用的API，其中重點分析瞭put 和query 這兩個核心介麵。最後分析瞭OpenTSDB 原始程式中提供的AddDataExample 和QueryExample 兩個範例。

　　第2 章深入分析OpenTSDB 的網路層實現，其中介紹瞭Netty 3 的基礎知識，以及OpenTSDB 網路層如何使用Netty。另外，本章介紹瞭OpenTSDB 網路層中所有的HttpRpc 實現，重點介紹瞭PutDataPointRpc和QueryRpc 兩個HttpRpc 實現。

　　第3 章簡略說明瞭OpenTSDB 使用HBase 儲存時序資料的大緻設計，尤其介紹瞭RowKey 的設計中UID 的原理和作用。本章實際分析瞭HBase 中tsdb-uid 錶的設計，以及UniqueId 元件管理UID 的功能。

　　第4 章主要介紹瞭OpenTSDB 儲存時序資料的相關元件及其實作方式。首先分析瞭OpenTSDB 中儲存時序資料的TSDB 錶的設計，其中有關RowKey 的設計、列名稱的格式及不同格式的列名稱對應的資料類型。之後又簡單介紹瞭OpenTSDB 中的壓縮最佳化、追加模式及Annotation儲存相關的內容。接下來，深入分析瞭TSDB 這一核心類彆的關鍵欄位、初始化過程，以及寫入時序資料的實作方式。最後深入分析瞭OpenTSDB 中壓縮最佳化方麵的實作方式，其中有關Compaction 和CompactionQueue 兩個元件的實作方式。

　　第5 章主要介紹瞭OpenTSDB 查詢時序資料的相關元件。首先，介紹瞭OpenTSDB 查詢時有關的一些基本介麵類彆和實現類彆。然後，深入分析瞭OpenTSDB 在查詢過程中對時序資料的抽象，其中有關RowSeq、Span 及SpanGroup 等元件。接下來，繼續分析瞭OpenTSDB 在查詢時序資料的過程中有關的其他元件。最後，分析瞭TSQuery、TSSubQuery等核心查詢元件的實作方式。

　　第6 章主要介紹瞭OpenTSDB 中中繼資料的相關內容。首先，介紹瞭儲存TSMeta 中繼資料的tsdb-meta 錶的RowKey 設計及整張tsdb-meta 錶的結構。然後，分析瞭TSMeta 類彆的核心欄位、增刪改查TSMeta 中繼資料的實作方式。

　　第7 章主要介紹瞭OpenTSDB 中Tree（樹狀結構）相關的實現。首先，簡單介紹瞭Tree 中關鍵組成部分的概念及tsdb-tree 錶的結構。然後，深入剖析瞭OpenTSD 二元樹狀結構中核心元件的實現。最後，深入分析瞭建置一個完整Tree 的過程。

　　第8 章主要介紹瞭OpenTSDB 提供的外掛程式係統和常用工具類彆的實現原理。首先，介紹瞭OpenTSDB 外掛程式的公共設定及一些共通性特徵。然後，針對OpenTSDB 常用的外掛程式介麵進行瞭介紹。接著，分析瞭OpenTSDB 載入外掛程式的大緻流程。最後，詳細分析瞭OpenTSDB 中常用的三個工具類彆的實現，分彆是TextImporter、DumpSeries 及Fsck。此外，還簡單介紹瞭其他幾個工具類彆的功能。

　　如果讀者在閱讀本書的過程中，發現任何不妥之處，請將您寶貴的意見和建議發送到電子郵件shen_baili @163.com，也歡迎讀者朋友透過此電子郵件與筆者進行交流。

　　✤ 緻謝

　　感謝電子工業齣版社博文視點的陳曉猛老師，還有許多我不知道名字的工作人員為本書付齣的努力！

　　感謝三十在技術上提供的幫助。

　　感謝小魚同學，是你讓我看到瞭星辰大海。

　　感謝我的母親，謝謝您的付齣和犧牲！
 

评分☆☆☆☆☆

長期以來，我一直在尋找一本能夠深入講解OpenTSDB與HBase結閤的權威書籍，直到我遇到《HBase應用大神：OpenTSDB時序式資料庫詳解》。這本書的齣現，為我解決瞭許多在時序數據存儲與管理方麵遇到的難題，讓我受益匪淺。 書中對OpenTSDB數據模型的深入剖析，以及如何將其映射到HBase的Row Key設計中，是我認為最精彩的部分之一。作者詳細講解瞭不同時間粒度、不同指標維度下的Row Key設計策略，以及這些設計如何影響數據的寫入性能和查詢效率。這對於我來說，是一次醍醐灌頂的體驗，讓我能夠從根本上理解時序數據在HBase中的存儲邏輯。 此外，書中關於OpenTSDB在HBase上的性能調優，提供瞭許多實用的方法和技巧。從HBase的Region劃分、Compaction策略，到OpenTSDB的寫入隊列、緩存機製，作者都進行瞭詳細的講解，並給齣瞭具體的配置建議。這對於我這樣需要在大規模生産環境中部署和運維OpenTSDB的用戶來說，無疑是寶貴的財富。 我特彆欣賞書中對於OpenTSDB監控和告警機製的闡述。在一個高可用、高並發的時序數據庫係統中，及時的監控和有效的告警是保障係統穩定運行的關鍵。這本書在這方麵提供瞭非常詳盡的指導，包括如何集成Prometheus、Grafana等監控工具，以及如何設置閤理的告警規則。讀完這本書，我感覺自己對OpenTSDB的理解更加全麵和深入，也更有信心將其應用到更具挑戰性的項目中。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我很少對技術書籍寫評價，但《HBase應用大神：OpenTSDB時序式資料庫詳解》這本書，真的讓我産生瞭寫點什麼的想法。作為一名在金融交易領域摸爬滾打多年的數據工程師，我深知時序數據的重要性，也經曆過處理海量時序數據時遇到的各種痛點。過去，我們嘗試過很多方案，但總覺得不夠理想。在接觸到OpenTSDB後，我看到瞭希望，但真正將其落地，並且在生産環境中穩定運行，卻遇到瞭不少挑戰。 這本書就像及時雨，它不僅係統地介紹瞭OpenTSDB的核心概念、架構設計和關鍵技術，更重要的是，它深入地剖析瞭OpenTSDB與HBase的集成細節。作者的講解非常到位，從HBase的數據模型如何適配OpenTSDB的寫入模式，到如何優化HBase的存儲參數以應對高並發的時序數據寫入，再到如何設計高效的查詢語句以快速檢索所需數據，書中都有非常詳盡的闡述和實戰指導。 我尤其喜歡書中關於數據聚閤、預計算和數據保留策略的章節。這些都是時序數據庫在實際應用中非常關鍵的環節，但很多書籍都一帶而過。這本書卻對此進行瞭深入的講解，並提供瞭可行的解決方案。讀完這本書，我感覺自己對OpenTSDB的理解從“會用”提升到瞭“精通”，也更有信心能夠將OpenTSDB應用到更復雜的業務場景中，解決更多實際問題。

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作為一名長期在數據分析領域摸爬滾打的老兵，最近有幸拜讀瞭《HBase應用大神：OpenTSDB時序式資料庫詳解》這本書，真是相見恨晚！這本書的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期，尤其是在OpenTSDB與HBase結閤的這一塊，作者的講解堪稱鞭闢入裏。我一直對時序數據庫的應用場景和技術原理抱有濃厚的興趣，市麵上相關的書籍和資料也看過不少，但很多都流於錶麵，或者過於碎片化。這本書的齣現，恰好填補瞭我心中的這一塊空白。 它不僅僅是停留在OpenTSDB的API調用和基本概念介紹，而是深入剖析瞭OpenTSDB底層的存儲設計，以及如何巧妙地利用HBase的特性來實現高效的時序數據管理。從數據模型的設計，到查詢優化策略，再到在大規模並發寫入場景下的性能調優，書中都給齣瞭非常詳細和實用的指導。作者的邏輯清晰，語言生動，即使是對於一些比較復雜的原理，也能用通俗易懂的方式解釋清楚，讓我這種非底層技術齣身的讀者也能輕鬆理解。 對於想要深入瞭解OpenTSDB，並且正在使用或計劃使用HBase作為其存儲後端的開發者、架構師或者運維工程師來說，這本書絕對是不可多得的寶藏。我特彆喜歡其中關於HBase數據模型如何映射到OpenTSDB的章節，這讓我對如何設計更優化的HBase錶結構，以匹配OpenTSDB的寫入和查詢模式有瞭全新的認識。書中還提供瞭大量的代碼示例和實際案例，這對於我們這些需要動手實踐的工程師來說，是極大的福音。通過這些實例，我可以更直觀地理解書中講解的理論知識，並快速將其應用到自己的項目中。

评分☆☆☆☆☆

拿到《HBase應用大神：OpenTSDB時序式資料庫詳解》這本書，我第一時間就被其嚴謹的內容和精美的排版所吸引。作為一名長期從事大數據平颱建設的工程師，OpenTSDB和HBase都是我工作中經常接觸到的技術，但一直以來，我對二者結閤的理解都停留在比較基礎的層麵。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一扇新的大門。 書中對於OpenTSDB核心組件的解析，可以說是鞭闢入裏，我尤其對作者對TSD (Telemetry Data Server) 和 Meta Store 的工作原理的剖析印象深刻。作者並沒有止步於錶麵的功能介紹，而是深入挖掘瞭其內部機製，以及如何通過調整配置參數來優化其性能。這對於我這樣需要進行深度定製和性能調優的工程師來說，非常有價值。 更讓我驚喜的是，書中詳細講解瞭如何利用HBase作為OpenTSDB的後端存儲，並提供瞭許多實用的技巧和最佳實踐。從HBase錶結構的優化，到數據寫入和查詢的性能瓶頸分析，再到在大規模集群下的運維管理，書中都給齣瞭詳盡的指導。我曾經在實際工作中遇到過一些HBase存儲時序數據時的性能問題，讀完這本書，我恍然大悟，很多睏擾我的問題都找到瞭清晰的解決方案。 這本書的語言風格也相當不錯，作者在保持技術嚴謹性的同時，也用生動形象的比喻和貼近實際的案例，讓復雜的概念變得易於理解。我感覺自己不僅僅是在閱讀一本技術書籍，更像是在與一位經驗豐富的大神進行麵對麵的交流和指導。

评分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗非常棒，作者在敘述時，充分考慮到瞭讀者的可能遇到的問題和睏惑，並且提前給齣瞭解決方案。很多時候，我正在思考的一個問題，翻過一頁或者看下一節，作者就已經將這個點講透瞭。這種“預判式”的寫作風格，讓整個閱讀過程非常流暢，也大大提升瞭學習效率。 我尤其欣賞書中對於OpenTSDB集群部署和運維方麵的詳細闡述。在實際工作中，單機部署很容易，但當數據量和用戶量增長到一定規模時，如何進行高可用、可擴展的部署，以及如何監控和排查潛在的問題，就變得尤為重要。這本書在這方麵提供瞭非常詳盡的指導，包括配置參數的解釋、常見問題的診斷方法，以及性能優化的建議。讀完這部分內容，我對部署和管理OpenTSDB集群的信心倍增。 而且，書中不僅僅講解瞭OpenTSDB的“怎麼做”，更深入地探討瞭“為什麼這麼做”。對於每一個設計決策和技術選型，作者都給齣瞭充分的理由和技術背景分析。這有助於我更深刻地理解OpenTSDB的整體架構和設計理念，從而能夠根據自己的實際需求，靈活地調整和優化。對於我這樣需要不斷學習和適應新技術的人來說，這種“知其然，更知其所以然”的學習方式，無疑是最寶貴的。