【解决方案探讨】数据冷热分离

问答  收藏
0 / 327

您是否遇到过这样的问题:随着数据的不断积累,系统越来越卡顿,影响了工作效率和体验?
为了解决这个问题,把“冷热分离”功能加入平台,它可以根据数据的访问频率和时效性,将数据分为热数据和冷数据,并采用不同的存储和处理方式,从而保证系统的流畅性和稳定性。

什么是热数据和冷数据呢?简单来说,热数据是指经常被访问或修改的数据,比如最近一段时间内产生或更新的样品信息、实验结果等;冷数据是指很少被访问或修改的数据,比如较早期或已完成的样品信息、历史报告等。
假设您是一家医药公司的质量管理人员,每天需要使用 LIMS 系统记录、查询、统计各种实验数据。随着时间推移,您发现 LIMS 系统越来越慢,甚至经常出现卡死或者崩溃的情况。

原因是什么呢?其实很简单:由于实验数据不断增加,数据库中存储了大量旧数据(比如几年前的实验结果),而这些旧数据很少被访问或者使用,但它们却占用了大量的存储空间和计算资源,导致数据库负载过高、响应速度下降、甚至出现故障。

那么,“冷热分离”功能如何帮助您解决这个问题呢?架构如下图所示:
873d314117b75001dd21c9f6e2e29bc1.png
1. 按自定义的频率定时归档热数据为冷数据,并清理热数据表。

“冷热分离”功能可以让您根据自己的业务需求设置归档规则(比如每月或者每季度),将超过一定时间(比如半年或者一年)没有被访问或者修改过的旧数据(即冷数据)从原始表中移动到另外一个表中(即归档表),并删除原始表中对应的记录(即清理热数据表)。这样就可以有效地减少数据库中存储和处理的热数据量(即经常被访问或者最近产生的新数据),提高数据库性能。

比如说,在一个食品安全实验室中,每天都有大量食品样品数据进入 LIMS 系统,并且随着时间推移,很多样品已经完成检验并生成报告,这些样品就属于走到了终态的冷数据。

如果我们将所有的冷数据都存放在一个表中,则会导致该表过大,影响数据库的性能,甚至可能导致查询超时或失败。但如果我们通过设置归档规则,则可以根据一定的规则将冷数据分散到不同的表中,从而减轻数据库的压力,提高查询的成功率和速度。

2. 通过定制报表灵活查找冷数据。

“冷热分离”功能并不意味着丢弃或者忽略掉旧数据。相反,它提供了一个方便快捷地查询和利用旧数据(即归档后的冷数据)的方法——定制报表。“定制报表”功能可以让您根据自己的需求设置查询条件和显示字段,并生成相应的报表结果。

比如说,您想要查看某个产品在某段时间内的所有实验结果,您只需要在“定制报表”界面上输入产品名称、时间范围等条件,系统就会自动从归档表中检索出相应的数据,并生成报表结果。您可以根据需要导出或者打印报表,也可以在报表上进行进一步的分析和操作。

3. 冷数据表过大时会自动分表。

“冷热分离”功能还考虑了一个问题:随着时间的推移,归档表中的冷数据也会越来越多,可能会影响到查询效率。为了避免这个问题,“冷热分离”功能提供了一个自动分表的机制,即当归档表中的数据量达到一定阈值(比如 10 万条)时,系统会自动将归档表按照时间顺序拆分成多个子表,并建立相应的索引和视图。这样就可以保证归档数据的查询速度不受影响。

案例分享

某食品公司的 LIMS 系统使用多年,主要负责收集、传输、存储、处理食品检测相关的数据。由于食品检测涉及到大量的样品、设备、参数等信息,LIMS 系统积累了海量的数据,这给数据库带来了很大的压力。

为了优化 LIMS 系统的响应速度,对该 LIMS 系统升级了冷热分离技术,升级后该食品公司日常操作响应速度提升了,几乎是秒响应;以前查询报表时的频繁卡死现象没有了,试运行三个月无一次卡死;数据上报及时率更高了;用户满意度提升了。从而使质检工作效率大增,并解决了困扰多年的性能问题,进一步提高了管理水平。