Apache IoTDB(5):深度解析时序数据库 IoTDB 在 AINode 模式单机和集群的部

数据库

引言

Apache IoTDB 设计之初就专为物联网(IoT)场景而生,旨在提供一个集高性能数据写入、海量数据存储、低延迟分析查询于一体的一站式解决方案。

Apache IoTDB 时序数据库【系列篇章】

No.文章地址(点击进入)
1Apache IoTDB(1):时序数据库介绍与单机版安装部署指南
2Apache IoTDB(2):时序数据库 IoTDB 集群安装部署的技术优势与适用场景分析
3Apache IoTDB(3):时序数据库 IoTDB Docker部署从单机到集群的全场景部署与实践指南
4Apache IoTDB(4):深度解析时序数据库 IoTDB 在Kubernetes 集群中的部署与实践指南

一、IoTDB——AINode介绍

AINode 是 IoTDB 在 ConfigNode、DataNode 后提供的第三种内生节点,通过与 IoTDB 集群的 DataNode、ConfigNode 的交互,扩展了对时间序列进行机器学习分析的能力,支持从外部引入已有机器学习模型进行注册,并使用注册的模型在指定时序数据上通过简单 SQL 语句完成时序分析任务的过程,将模型的创建、管理及推理融合在数据库引擎中

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AINode 是 IoTDB 集群外的额外套件,独立安装包

两种部署模式

  1. 单机模式:

picture.image 2. 集群模式

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二、安装准备

2.1 安装包下载

AINode 安装包:apache-iotdb-2.0.5-ainode-bin.zip(点击下载)

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安装包解压后目录

目录类型说明
lib文件夹AINode 的 python 包文件
sbin文件夹AINode的运行脚本(启动/移除/停止)
conf文件夹配置文件及运行环境设置脚本
LICENSE文件证书
NOTICE文件提示
README_ZH.md文件Markdown格式中文说明
README.md文件使用说明

2.2 环境准备

IoTDB 版本:>= V 2.0.5.1 Python 版本:3.9 ~3.12 工具: pip 和 venv

三、AINode 安装部署

3.1 安装

将 AINode 下载到专用目录后,切换到该目录并解压安装包

  unzip apache-iotdb-<version>-ainode-bin.zip

3.2 参数调整

可以通过修改 conf/iotdb-ainode.properties 文件中的参数来调整 AINode 配置。以下参数支持持久化修改

名称描述类型默认值
cluster_nameAINode要加入集群的标识stringdefaultCluster
ain_seed_config_nodeAINode启动时注册的ConfigNode地址String127.0.0.1:10710
ain_cluster_ingress_addressAINode拉取数据的DataNode的rpc地址String127.0.0.1
ain_cluster_ingress_portAINode拉取数据的DataNode的rpc端口Integer6667
ain_cluster_ingress_usernameAINode拉取数据的DataNode的客户端用户名Stringroot
ain_cluster_ingress_passwordAINode拉取数据的DataNode的客户端密码Stringroot
ain_cluster_ingress_time_zoneAINode拉取数据的DataNode的客户端时区StringUTC+8
ain_inference_rpc_addressAINode提供服务与通信的地址String127.0.0.1
ain_inference_rpc_portAINode提供服务与通信的端口String10810
ain_system_dirAINode元数据存储路径Stringdata/AINode/system
ain_models_dirAINode存储模型文件的路径Stringdata/AINode/models
ain_thrift_compression_enabledAINode是否启用thrift压缩机制Boolean0

3.3 加载模型权重

联系天谋团队获取模型权重文件,并将其存放至/IOTDB_AINODE_HOME/data/ainode/models/weights/目录中

3.4 启动 AINode

完成 Seed-ConfigNode 部署后,您可通过添加 AINode 节点实现模型注册与推理功能。配置 IoTDB 集群信息后,运行相应指令即可启动 AINode 并加入集群

注:联网环境启动

启动命令

  1. Linux 和 MacOS 系统
  bash sbin/start-ainode.sh  
  1. Windows 系统
  sbin\start-ainode.bat  

后台启动命令(长期推荐)

  1. Linux 和 MacOS 系统
  nohup bash sbin/start-ainode.sh  > myout.file 2>& 1 &
  1. Windows 系统
  nohup bash sbin\start-ainode.bat  > myout.file 2>& 1 &

3.5 检测 AINode 节点状态

AINode 启动时会自动加入 IoTDB 集群。启动后,您可以通过执行 SQL 命令进行查询验证。当集群中显示该 AINode 节点状态为"Running"时,即表示节点已成功加入

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3.6 停止 AINode

停止命令

  1. Linux / MacOS
  bash sbin/stop-ainode.sh
  1. Windows
  sbin\stop-ainode.bat

停止 AINode 后,在集群中看到 AINode 节点,其运行状态为 UNKNOWN 表示该节点已经停止,没办法进行使用了

四、避坑指南

以下是之前博主安装时踩的一些坑,如有相似问题可以查询此处解决

4.1 启动AINode时出现找不到venv模块的报错

问题处理:在本地安装 venv 模块,以 ubuntu 为例,可以通过运行以下命令来安装 python 自带的 venv 模块。或者从 python 官网安装一个自带 venv 的 python 版本

apt-get install python3.10-venv

4.2 pip版本低

windows下出现类似“error:Microsoft Visual C++ 14.0 or greater is required...”的报错,版本低导致

问题处理

./python -m pip install --upgrade pip
./python -m pip install --upgrade setuptools

五、结语

Apache IoTDB 时序数据库中 AINode 工具采用分布式架构实现高可用性,支持水平扩展;内置智能数据处理引擎,可自动优化查询性能;提供实时流式分析能力,低延迟处理时序数据;兼容标准SQL语法,降低学习成本;支持多协议接入,便于与各类IoT设备集成。这些特性使其成为工业物联网场景下的高效时序数据库解决方案。本文详细讲述了AINode 的部署,后续博主会详细的介绍数据库管理以及具体的实操SQL语句等~

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