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物联网数据库

概述

IoTDB（Internet of Things Database）是时序数据的数据管理系统，为用户提供特定的服务，包括数据采集、存储和分析。 IoTDB凭借其轻量级结构、高性能和易用性，以及与Hadoop和Spark生态系统的无缝集成，满足了工业物联网领域海量数据存储、高吞吐量数据输入和复杂数据分析的需求。

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IoTDB依赖于TsFile，TsFile是一种专为时间序列数据设计的列式存储文件格式。 TsFile项目的iotdb分支用于为IoTDB项目部署SNAPSHOT版本。

主要特点

IoTDB的主要特点如下：

灵活的部署策略。 IoTDB为用户提供了云平台和终端设备上的一键安装工具，以及桥接云平台和终端数据的数据同步工具。
硬件成本低。 IoTDB可以达到磁盘存储的高压缩比。
高效的目录结构。 IoTDB支持智能网络设备复杂时序数据结构的高效组织、同类型设备时序数据的组织以及海量复杂时序数据目录的模糊搜索策略。
高吞吐量读取和写入。 IoTDB支持数百万低功耗设备的强连接数据访问，以及上述智能联网设备和混合设备的高速数据读写。
丰富的查询语义。 IoTDB支持跨设备和测量的时间序列数据的时间对齐、时间序列领域的计算（频域变换）以及时间维度上丰富的聚合功能支持。
易于上手。 IoTDB支持类SQL语言、JDBC标准API和易于使用的导入/导出工具。
与最先进的开源生态系统无缝集成。 IoTDB支持分析生态系统，例如Hadoop和Spark，以及可视化工具，例如Grafana。

有关IoTDB的最新信息，请访问IoTDB官方网站。如果您在使用 IoTDB 时遇到任何问题或发现任何错误，请在 Jira 中报告问题。

大纲

物联网数据库
概述
主要特点
- 大纲
快速入门
- 先决条件
- 安装
  - 从源代码构建
  - 配置
- 开始
  - 启动物联网数据库
  - 使用物联网数据库
    - 使用命令行
    - IoTDB 的基本命令
  - 停止 IoTDB
- 只搭建服务器
- 只构建cli
- CSV导入导出工具的使用

快速入门

本简短指南将引导您完成使用 IoTDB 的基本过程。如需更详细的介绍，请访问我们网站的用户指南。

先决条件

要使用 IoTDB，您需要：

Java >= 1.8（1.8、11至17已验证。请确保已相应设置环境路径）。
Maven >= 3.6（如果您想从源代码编译并安装 IoTDB）。
将最大打开文件数设置为 65535 以避免“打开文件过多”错误。

（可选）将somaxconn设置为65535，以避免系统高负载时出现“连接重置”错误。

 # Linux
> sudo sysctl -w net.core.somaxconn=65535

# FreeBSD or Darwin
> sudo sysctl -w kern.ipc.somaxconn=65535

Linux

（本指南基于 Ubuntu 22.04 的安装。）

git

确保已安装Git ，如果缺少，只需通过以下方式安装：

 sudo apt install git

爪哇

确保已安装Java ，如果缺少，只需通过以下方式安装：

 sudo apt install default-jdk

柔性

 sudo apt install flex

野牛

 sudo apt install bison

促进

 sudo apt install libboost-all-dev

OpenSSL 头文件

通常 OpenSSL 已经安装，但是它缺少我们需要编译的头文件。因此，请确保安装了这些：

 sudo apt install libssl-dev

苹果电脑操作系统

git

首先确保git可以工作。

通常在新的 Mac 上，只要您在Terminal窗口中输入git ，就会出现一个弹出窗口，询问您是否要完成 Mac 开发人员工具的安装。只要说是的。完成后，您就可以自由使用git了。

自制

然后安装Homebrew - 如果尚未安装，因为我们将使用Homebrew安装所有内容。

 /bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

爪哇

完成后立即安装Java ，如果尚未安装：

 brew install java

根据您的 Homebrew 版本，它会告诉您执行以下操作之一（取决于您设备中的处理器类型）。

主要针对基于Intel的型号：

 sudo ln -sfn /usr/local/opt/openjdk/libexec/openjdk.jdk /Library/Java/JavaVirtualMachines/openjdk.jdk

主要针对基于ARM的型号：

 sudo ln -sfn /opt/homebrew/opt/openjdk/libexec/openjdk.jdk /Library/Java/JavaVirtualMachines/openjdk.jdk

CPP 先决条件

构建Thrift需要我们再添加两个依赖项。

然而，只有在启用with-cpp配置文件时才需要这样做：

 brew install boost
brew install bison
brew install openssl

视窗

巧克力味

然后安装Chocolatey - 如果尚未安装，因为我们将使用Chocolatey安装所有内容。

https://chocolatey.org/install

git

 choco install git.install

爪哇

 choco install openjdk

视觉工作室 19 2022

 choco install visualstudio2022community
choco install visualstudio2022buildtools
choco install visualstudio2022-workload-nativedesktop

灵活/野牛

 choco install winflexbison

促进

 choco install boost-msvc-14.2

开放式SSL

 choco install openssl

安装

IoTDB提供了三种安装方式，您可以参考以下建议，选择最适合您的一种：

从源代码安装。如果需要自己修改代码，可以使用此方法。
从二进制文件安装。从官方网站下载二进制文件。这是推荐的方法，您将获得开箱即用的二进制发布包。
使用Docker：dockerfile的路径在这里。

在快速入门中，我们简单介绍了如何使用源码安装IoTDB。欲了解更多信息，请参阅用户指南。

从源代码构建

准备 Thrift 编译器

如果您使用的是 Windows，请跳过本章。

由于我们使用 Thrift 进行 RPC 模块（通信和协议定义），因此在编译过程中会涉及 Thrift，因此需要 Thrift 编译器 0.13.0（或更高版本）来生成 Thrift Java 代码。 Thrift 官方为 Windows 提供了二进制编译器，但不幸的是，他们不为 Unix 操作系统提供二进制编译器。

如果您有安装新软件的权限，请使用apt install或yum install或brew install来安装 Thrift 编译器。（如果您已经安装了thrift编译器，请跳过此步骤。）然后，您可以在运行Maven时添加以下参数： -Dthrift.download-url=http://apache.org/licenses/LICENSE-2.0.txt -Dthrift.exec.absolute.path=<YOUR LOCAL THRIFT BINARY FILE> 。

如果没有，那么你必须编译thrift编译器，它需要你先安装boost库。因此，我们自己编译了一个Unix编译器并将其放到GitHub上，并借助maven插件，在编译时会自动下载。该编译器在 gcc8 或更高版本、Ubuntu MacOS 和 CentOS 上运行良好，但不保证以前的版本和其他操作系统。

如果由于网络问题无法自动下载thrift编译器，您可以自行下载，然后：将您的thrift文件重命名为{project_root}thrifttargettoolsthrift_0.12.0_0.13.0_linux.exe ;或者，添加 Maven 命令： -Dthrift.download-url=http://apache.org/licenses/LICENSE-2.0.txt -Dthrift.exec.absolute.path=<YOUR LOCAL THRIFT BINARY FILE> 。

编译IoTDB

您可以从以下位置下载源代码：

 git clone https://github.com/apache/iotdb.git

默认的 dev 分支是 master 分支，如果你想使用已发布的版本 xxx：

 git checkout vx.x.x

或者签出到大版本的分支，例如1.0的分支是rel/1.0。

 git checkout rel/x.x

从源代码构建 IoTDB

iotdb根路径下：

 > mvn clean package -pl distribution -am -DskipTests

构建后，IoTDB 发行版位于文件夹：“distribution/target”。

只构建cli

在iotdb/iotdb-client路径下：

 > mvn clean package -pl cli -am -DskipTests

构建完成后，IoTDB cli 位于文件夹“cli/target”中。

建造其他

使用-P with-cpp来编译 cpp 客户端。（有关更多详细信息，请阅读 client-cpp 的自述文件。）

注意：目录“ thrift/target/generated-sources/thrift ”，“ thrift-sync/target/generated-sources/thrift ”，“ thrift-cluster/target/generated-sources/thrift ”，“ thrift-influxdb/target/generated-sources/thrift " 和 " antlr/target/generated-sources/antlr4 " 需要添加到源根目录以避免编译错误IDE。

在IDEA中，成功运行mvn package后，只需右键单击根项目名称并选择“ Maven->Reload Project ”即可。

配置

配置文件位于“conf”文件夹下。

环境配置模块（ datanode-env.bat ， datanode-env.sh ），
系统配置模块（ iotdb-datanode.properties ）
日志配置模块（ logback.xml ）。

更多信息请参见配置手册。

开始

您可以按照以下步骤来测试安装。执行后如果没有返回错误则表示安装完成。

启动物联网数据库

用户可以通过sbin文件夹下的start-standalone脚本启动1C1D IoTDB。

 # Unix/OS X
> sbin/start-standalone.sh

# Windows
> sbinstart-standalone.bat

使用物联网数据库

使用命令行

IoTDB提供了多种与服务器交互的方式，这里我们介绍使用Cli工具插入和查询数据的基本步骤。

安装IoTDB后，有一个默认用户“root”，其默认密码也是“root”。用户可以使用该默认用户登录Cli来使用IoTDB。 Cli的启动脚本是sbin文件夹下的start-cli脚本。执行脚本时，用户应指定IP、端口、用户名和密码。默认参数为“-h 127.0.0.1 -p 6667 -u root -pw -root”。

以下是启动 CLI 的命令：

 # Unix/OS X
> sbin/start-cli.sh -h 127.0.0.1 -p 6667 -u root -pw root

# Windows
> sbinstart-cli.bat -h 127.0.0.1 -p 6667 -u root -pw root

命令行 cli 是交互式的，因此如果一切准备就绪，您应该会看到欢迎徽标和声明：

 _____       _________  ______   ______
|_   _|     |  _   _  ||_   _ `.|_   _ 
  | |   .--.|_/ | | _|  | | `.  | |_) |
  | | / .'`   | |      | |  | | |  __'.
 _| |_| __. | _| |_    _| |_.' /_| |__) |
|_____|'.__.' |_____|  |______.'|_______/  version x.x.x


IoTDB> login successfully
IoTDB>

IoTDB 的基本命令

现在，我们来介绍一下创建时间序列、插入数据和查询数据的方法。

IoTDB 中的数据按时间序列组织。每个时间序列包含多个数据时间对，并由数据库拥有。在定义时间序列之前，我们应该首先使用 CREATE DATABASE 定义一个数据库，下面是一个示例：

 IoTDB> CREATE DATABASE root.ln

我们还可以使用 SHOW DATABASES 检查正在创建的数据库：

 IoTDB> SHOW DATABASES
+-------------+
|     Database|
+-------------+
|      root.ln|
+-------------+
Total line number = 1

设置数据库后，我们可以使用 CREATE TIMESERIES 创建新的时间序列。创建时间序列时，我们应该定义其数据类型和编码方案。这里我们创建两个时间序列：

 IoTDB> CREATE TIMESERIES root.ln.wf01.wt01.status WITH DATATYPE=BOOLEAN, ENCODING=PLAIN
IoTDB> CREATE TIMESERIES root.ln.wf01.wt01.temperature WITH DATATYPE=FLOAT, ENCODING=RLE

为了查询具体的时间序列，我们可以使用 SHOW TIMESERIES 。表示时间序列的位置。默认值为“null”，即查询系统中的所有时间序列（与使用“SHOW TIMESERIES root”相同）。以下是一些示例：

查询系统中所有时间序列：

 IoTDB> SHOW TIMESERIES
+-----------------------------+-----+-------------+--------+--------+-----------+----+----------+
|                   Timeseries|Alias|Database|DataType|Encoding|Compression|Tags|Attributes|
+-----------------------------+-----+-------------+--------+--------+-----------+----+----------+
|root.ln.wf01.wt01.temperature| null|      root.ln|   FLOAT|     RLE|     SNAPPY|null|      null|
|     root.ln.wf01.wt01.status| null|      root.ln| BOOLEAN|   PLAIN|     SNAPPY|null|      null|
+-----------------------------+-----+-------------+--------+--------+-----------+----+----------+
Total line number = 2

查询特定时间序列（root.ln.wf01.wt01.status）：

 IoTDB> SHOW TIMESERIES root.ln.wf01.wt01.status
+------------------------+-----+-------------+--------+--------+-----------+----+----------+
|              timeseries|alias|database|dataType|encoding|compression|tags|attributes|
+------------------------+-----+-------------+--------+--------+-----------+----+----------+
|root.ln.wf01.wt01.status| null|      root.ln| BOOLEAN|   PLAIN|     SNAPPY|null|      null|
+------------------------+-----+-------------+--------+--------+-----------+----+----------+
Total line number = 1

插入时间序列数据是IoTDB的基本操作，您可以使用“INSERT”命令来完成此操作。在插入之前，您应该指定时间戳和后缀路径名：

 IoTDB> INSERT INTO root.ln.wf01.wt01(timestamp,status) values(100,true);
IoTDB> INSERT INTO root.ln.wf01.wt01(timestamp,status,temperature) values(200,false,20.71)

刚刚插入的数据将显示如下：

 IoTDB> SELECT status FROM root.ln.wf01.wt01
+------------------------+------------------------+
|                    Time|root.ln.wf01.wt01.status|
+------------------------+------------------------+
|1970-01-01T00:00:00.100Z|                    true|
|1970-01-01T00:00:00.200Z|                   false|
+------------------------+------------------------+
Total line number = 2

您还可以使用一条 SQL 语句查询多个时间序列数据：

 IoTDB> SELECT * FROM root.ln.wf01.wt01
+------------------------+-----------------------------+------------------------+
|                    Time|root.ln.wf01.wt01.temperature|root.ln.wf01.wt01.status|
+------------------------+-----------------------------+------------------------+
|1970-01-01T00:00:00.100Z|                         null|                    true|
|1970-01-01T00:00:00.200Z|                        20.71|                   false|
+------------------------+-----------------------------+------------------------+
Total line number = 2

要在Cli中更改时区，可以使用以下SQL：

 IoTDB> SET time_zone=+08:00
Time zone has set to +08:00
IoTDB> SHOW time_zone
Current time zone: Asia/Shanghai

添加后查询结果将使用新时区显示。

 IoTDB> SELECT * FROM root.ln.wf01.wt01
+-----------------------------+-----------------------------+------------------------+
|                         Time|root.ln.wf01.wt01.temperature|root.ln.wf01.wt01.status|
+-----------------------------+-----------------------------+------------------------+
|1970-01-01T08:00:00.100+08:00|                         null|                    true|
|1970-01-01T08:00:00.200+08:00|                        20.71|                   false|
+-----------------------------+-----------------------------+------------------------+
Total line number = 2

退出 CLI 的命令是：

 IoTDB> quit
or
IoTDB> exit

有关 IoTDB SQL 支持的命令的更多信息，请参阅用户指南。

停止 IoTDB

可以使用“ctrl-C”或以下脚本停止服务器：

 # Unix/OS X
> sbin/stop-standalone.sh

# Windows
> sbinstop-standalone.bat

CSV导入导出工具的使用

请参阅CSV导入导出工具的使用

编译常见问题

请参阅编译源代码时的常见问题

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