高效写入数据

TDengine支持多种接口写入数据,包括SQL, Prometheus, Telegraf, EMQ MQTT Broker, CSV文件等,后续还将提供Kafka, OPC等接口。数据可以单条插入,也可以批量插入,可以插入一个数据采集点的数据,也可以同时插入多个数据采集点的数据。支持多线程插入,支持时间乱序数据插入,也支持历史数据插入。

SQL写入

应用通过C/C++, JDBC, GO, 或Python Connector 执行SQL insert语句来插入数据,用户还可以通过TAOS Shell,手动输入SQL insert语句插入数据。比如下面这条insert 就将一条记录写入到表d1001中:

INSERT INTO d1001 VALUES (1538548685000, 10.3, 219, 0.31);

TDengine支持一次写入多条记录,比如下面这条命令就将两条记录写入到表d1001中:

INSERT INTO d1001 VALUES (1538548684000, 10.2, 220, 0.23) (1538548696650, 10.3, 218, 0.25);

TDengine也支持一次向多个表写入数据,比如下面这条命令就向d1001写入两条记录,向d1002写入一条记录:

INSERT INTO d1001 VALUES (1538548685000, 10.3, 219, 0.31) (1538548695000, 12.6, 218, 0.33) d1002 VALUES (1538548696800, 12.3, 221, 0.31);

详细的SQL INSERT语法规则请见TAOS SQL

Tips:

  • 要提高写入效率,需要批量写入。一批写入的记录条数越多,插入效率就越高。但一条记录不能超过16K,一条SQL语句总长度不能超过64K(可通过参数maxSQLLength配置,最大可配置为1M)。
  • TDengine支持多线程同时写入,要进一步提高写入速度,一个客户端需要打开20个以上的线程同时写。但线程数达到一定数量后,无法再提高,甚至还会下降,因为线程切频繁切换,带来额外开销。
  • 对同一张表,如果新插入记录的时间戳已经存在,新记录将被直接抛弃,也就是说,在一张表里,时间戳必须是唯一的。如果应用自动生成记录,很有可能生成的时间戳是一样的,这样,成功插入的记录条数会小于应用插入的记录条数。
  • 写入的数据的时间戳必须大于当前时间减去配置参数keep的时间。如果keep配置为3650天,那么无法写入比3650天还老的数据。写入数据的时间戳也不能大于当前时间加配置参数days。如果days配置为2,那么无法写入比当前时间还晚2天的数据。

Prometheus直接写入

Prometheus作为Cloud Native Computing Fundation毕业的项目,在性能监控以及K8S性能监控领域有着非常广泛的应用。TDengine提供一个小工具Bailongma,只需在Prometheus做简单配置,无需任何代码,就可将Prometheus采集的数据直接写入TDengine,并按规则在TDengine自动创建库和相关表项。博文用Docker容器快速搭建一个Devops监控Demo即是采用bailongma将Prometheus和Telegraf的数据写入TDengine中的示例,可以参考。

从源代码编译blm_prometheus

用户需要从github下载Bailongma的源码,使用Golang语言编译器编译生成可执行文件。在开始编译前,需要准备好以下条件:

  • Linux操作系统的服务器
  • 安装好Golang, 1.10版本以上
  • 对应的TDengine版本。因为用到了TDengine的客户端动态链接库,因此需要安装好和服务端相同版本的TDengine程序;比如服务端版本是TDengine 2.0.0, 则在bailongma所在的linux服务器(可以与TDengine在同一台服务器,或者不同服务器)

Bailongma项目中有一个文件夹blm_prometheus,存放了prometheus的写入API程序。编译过程如下:

cd blm_prometheus
go build

一切正常的情况下,就会在对应的目录下生成一个blm_prometheus的可执行程序。

安装Prometheus

通过Prometheus的官网下载安装。下载地址

配置Prometheus

参考Prometheus的配置文档,在Prometheus的配置文件中的部分,增加以下配置

  • url: bailongma API服务提供的URL, 参考下面的blm_prometheus启动示例章节

启动Prometheus后,可以通过taos客户端查询确认数据是否成功写入。

启动blm_prometheus程序

blm_prometheus程序有以下选项,在启动blm_prometheus程序时可以通过设定这些选项来设定blm_prometheus的配置。

--tdengine-name
如果TDengine安装在一台具备域名的服务器上,也可以通过配置TDengine的域名来访问TDengine。在K8S环境下,可以配置成TDengine所运行的service name

--batch-size 
blm_prometheus会将收到的prometheus的数据拼装成TDengine的写入请求,这个参数控制一次发给TDengine的写入请求中携带的数据条数。

--dbname
设置在TDengine中创建的数据库名称,blm_prometheus会自动在TDengine中创建一个以dbname为名称的数据库,缺省值是prometheus。

--dbuser
设置访问TDengine的用户名,缺省值是'root'

--dbpassword
设置访问TDengine的密码,缺省值是'taosdata'

--port
blm_prometheus对prometheus提供服务的端口号。

启动示例

通过以下命令启动一个blm_prometheus的API服务

./blm_prometheus -port 8088

假设blm_prometheus所在服务器的IP地址为"10.1.2.3",则在prometheus的配置文件中部分增加url为

remote_write:
  - url: "http://10.1.2.3:8088/receive"

查询prometheus写入数据

prometheus产生的数据格式如下:

{
  Timestamp: 1576466279341,
  Value: 37.000000, 
  apiserver_request_latencies_bucket {
    component="apiserver", 
    instance="192.168.99.116:8443", 
    job="kubernetes-apiservers", 
    le="125000", 
    resource="persistentvolumes", s
    cope="cluster",
    verb="LIST", 
    version=“v1" 
  }
}

其中,apiserver_request_latencies_bucket为prometheus采集的时序数据的名称,后面{}中的为该时序数据的标签。blm_prometheus会以时序数据的名称在TDengine中自动创建一个超级表,并将{}中的标签转换成TDengine的tag值,Timestamp作为时间戳,value作为该时序数据的值。因此在TDengine的客户端中,可以通过以下指令查到这个数据是否成功写入。

use prometheus;
select * from apiserver_request_latencies_bucket;

Telegraf直接写入

Telegraf是一流行的IT运维数据采集开源工具,TDengine提供一个小工具Bailongma,只需在Telegraf做简单配置,无需任何代码,就可将Telegraf采集的数据直接写入TDengine,并按规则在TDengine自动创建库和相关表项。博文用Docker容器快速搭建一个Devops监控Demo即是采用bailongma将Prometheus和Telegraf的数据写入TDengine中的示例,可以参考。

从源代码编译blm_telegraf

用户需要从github下载Bailongma的源码,使用Golang语言编译器编译生成可执行文件。在开始编译前,需要准备好以下条件:

  • Linux操作系统的服务器
  • 安装好Golang, 1.10版本以上
  • 对应的TDengine版本。因为用到了TDengine的客户端动态链接库,因此需要安装好和服务端相同版本的TDengine程序;比如服务端版本是TDengine 2.0.0, 则在bailongma所在的linux服务器(可以与TDengine在同一台服务器,或者不同服务器)

Bailongma项目中有一个文件夹blm_telegraf,存放了Telegraf的写入API程序。编译过程如下:

cd blm_telegraf
go build

一切正常的情况下,就会在对应的目录下生成一个blm_telegraf的可执行程序。

安装Telegraf

目前TDengine支持Telegraf 1.7.4以上的版本。用户可以根据当前的操作系统,到Telegraf官网下载安装包,并执行安装。下载地址如下:https://portal.influxdata.com/downloads

配置Telegraf

修改Telegraf配置文件/etc/telegraf/telegraf.conf中与TDengine有关的配置项。

在output plugins部分,增加[[outputs.http]]配置项:

  • url: bailongma API服务提供的URL, 参考下面的启动示例章节
  • data_format: "json"
  • json_timestamp_units: "1ms"

在agent部分:

  • hostname: 区分不同采集设备的机器名称,需确保其唯一性
  • metric_batch_size: 100,允许Telegraf每批次写入记录最大数量,增大其数量可以降低Telegraf的请求发送频率。

关于如何使用Telegraf采集数据以及更多有关使用Telegraf的信息,请参考Telegraf官方的文档

启动blm_telegraf程序

blm_telegraf程序有以下选项,在启动blm_telegraf程序时可以通过设定这些选项来设定blm_telegraf的配置。

--host 
TDengine服务端的IP地址,缺省值为空

--batch-size 
blm_telegraf会将收到的telegraf的数据拼装成TDengine的写入请求,这个参数控制一次发给TDengine的写入请求中携带的数据条数。

--dbname
设置在TDengine中创建的数据库名称,blm_telegraf会自动在TDengine中创建一个以dbname为名称的数据库,缺省值是prometheus。

--dbuser
设置访问TDengine的用户名,缺省值是'root'

--dbpassword
设置访问TDengine的密码,缺省值是'taosdata'

--port
blm_telegraf对telegraf提供服务的端口号。

启动示例

通过以下命令启动一个blm_telegraf的API服务

./blm_telegraf -host 127.0.0.1 -port 8089

假设blm_telegraf所在服务器的IP地址为"10.1.2.3",则在telegraf的配置文件中, 在output plugins部分,增加[[outputs.http]]配置项:

url = "http://10.1.2.3:8089/telegraf"

查询telegraf写入数据

telegraf产生的数据格式如下:

{
  "fields": {
    "usage_guest": 0, 
    "usage_guest_nice": 0,
    "usage_idle": 89.7897897897898, 
    "usage_iowait": 0,
    "usage_irq": 0,
    "usage_nice": 0,
    "usage_softirq": 0,
    "usage_steal": 0,
    "usage_system": 5.405405405405405, 
    "usage_user": 4.804804804804805
  },

  "name": "cpu", 
  "tags": {
    "cpu": "cpu2",
    "host": "bogon" 
  },
  "timestamp": 1576464360 
}

其中,name字段为telegraf采集的时序数据的名称,tags字段为该时序数据的标签。blm_telegraf会以时序数据的名称在TDengine中自动创建一个超级表,并将tags字段中的标签转换成TDengine的tag值,Timestamp作为时间戳,fields字段中的值作为该时序数据的值。因此在TDengine的客户端中,可以通过以下指令查到这个数据是否成功写入。

use telegraf;
select * from cpu;

EMQ X Broker直接写入

MQTT是一流行的物联网数据传输协议,EMQ是一开源的MQTT Broker软件,无需任何代码,只需要在EMQ Dashboard里使用“规则”做简单配置,即可将MQTT的数据直接写入TDengine。EMQ X 支持通过 发送到 Web 服务 的方式保存数据到 TDEngine,也在企业版上提供原生的 TDEngine 驱动实现直接保存。详细使用方法请参考 EMQ 官方文档