概述
Apache IoTDB 是一款獨立自研的物聯網時序數據庫，作為 Apache 基金會的頂級項目，它融合了產學研的優勢，擁有深厚的科研基底。IoTDB 采用了端邊云協同的架構，專為物聯網設計，致力于提供極致的性能。
數據模型
IoTDB 采用了獨特的樹形數據模型，相比傳統的標簽模型（如 InfluxDB 使用的），樹形模型能夠更清晰地表達時序數據的元數據關系，從而在存儲和查詢時帶來更好的體驗。
存儲引擎
IoTDB 基于 LSM（Log-Structured Merge-Tree）存儲引擎，并針對時序數據進行了優化。它支持順亂序數據的寫入，通過底層存儲的分離和后臺合并策略，有效處理亂序數據，確保存儲效果。
此外，IoTDB 還設計了 TsFile 列式存儲文件格式，這種格式能夠節省硬件存儲資源，減少磁盤 IO 壓力，提升產品性能，尤其適合物聯網場景下的分析型需求。
分布式架構
云原生設計
IoTDB 1.0 版本引入了基于云原生的全新分布式架構，具有以下特點：
- ?秒級擴容?：通過靈活的節點管理，實現快速擴容。
- ?存算分離?：DataNode 既是數據存儲單元也是計算節點，支持靈活調度。
- ?MPP 框架?：支持大規模并行處理，提高查詢效率。
數據分區
IoTDB 采用查找表（分區表）的數據分區策略，根據設備 ID 和時間維度進行分區。這種策略避免了數據遷移，實現了秒級擴容，更適合物聯網場景下的數據管理。
存算分離
IoTDB 的存算分離實現不依賴于共享存儲。DataNode 可以根據需求選擇僅作為計算節點、遷移部分負載或承擔新的數據存儲和計算任務，從而實現靈活的擴容和縮容。
MPP 查詢框架
IoTDB 設計了一套 MPP 查詢框架，支持查詢任務的算子化、靈活分配和資源調度。通過 Coordinator 和 Worker 的角色劃分，查詢任務可以高效地切分和執行，充分利用集群資源。
部署實踐
在云環境下，IoTDB 支持靈活的配置和一鍵部署。通過 Kubernetes 和 Helm Chart，用戶可以輕松實現集群的部署、擴容和縮容。IoTDB 的分布式架構能夠充分利用云環境的特性，提升存儲和查詢性能。
總結
Apache IoTDB 以其獨特的數據模型、優化的存儲引擎、創新的分布式架構和高效的查詢框架，在物聯網時序數據庫領域展現出了強大的競爭力。通過云原生的設計，IoTDB 能夠靈活應對物聯網場景下的復雜需求，為用戶提供極致的性能體驗。
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