Αρχιτεκτονικές λογισμικού για την ενοποίηση Βάσεις δεδομένα χρονοσειρών με εφαρμογές διαχείρισης δεδομένων χρονοσειρών που χρησιμοποιούν σχεσιακές Βάσεις δεδομένων

Abstract

Οι βάσεις δεδομένων παίζουν ρόλο μείζονος σημασίας στο σύγχρονο τοπίο των ψηφιακών συστημάτων. Καθώς βρίσκονται στην καρδιά του συστήματος, η σωστή επιλογή μπορεί να επηρεάσει σε σημαντικό βαθμό την απόδοση, το κόστος, την κλιμακωσιμότητα και την ευκολία στην συντήρηση. Τα τελευταία χρονιά με την ραγδαία αύξηση του όγκου των δεδομένων, έχουν αναπτυχθεί πολλά είδη NoSQL βάσεων δεδομένων. Μεταξύ αυτών βρίσκονται και οι βάσεις δεδομένων χρονοσειρών (time series databases- TSDB) με σκοπό να βελτιστοποιήσουν τις επιδόσεις σε πολλά προβλήματα στα οποία απαιτείται επεξεργασία δεδομένων χρονοσειρών, όπως στον χώρο των οικονομικών, του περιβάλλοντος και της ενέργειας. Σε αυτή την εργασία επιχειρούμε μια συγκριτική ανάλυση αρχιτεκτονικών λογισμικού που κάνουν χρήση κάποιων βάσεων δεδομένων χρονοσειρών και μιας σχεσιακής βάσης δεδομένων - συγκεκριμένα τις InfluxDB, Apache Druid και MySQL, αντίστοιχα. Στόχος μας είναι να διερευνήσουμε τα οφέλη, τις προκλήσεις και την διαφορά στην απόδοση που προσφέρει κάθε μια. Για να αποφανθούμε του συγκεκριμένου ερωτήματος χρησιμοποιήσαμε έναν μεγάλο όγκο δεδομένων χρονοσειρών από τις αγορές ηλεκτρικής ενέργειας στις χώρες της ευρωπαϊκής ένωσης, με τα οποία χρονομετρήσαμε εγγραφές, αναγνώσεις και μεταποιήσεις στην εκάστοτε βάση και μελετήσαμε διάφορες αρχιτεκτονικές υλοποίησης ενός πλήρους συστήματος. Η υλοποίησή που έγινε, μας επέτρεψε να παρατηρήσουμε με συγκρίσιμο τρόπο τις επιδόσεις, τη συμπεριφορά και τη χρηστικότητα κάθε συστήματος προκειμένου να οδηγηθούμε σε συμπεράσματα χρήσιμα σε όσους αντιμετωπίζουν αποφάσεις σχετικές με βάσεις δεδομένων και αρχιτεκτονικών λογισμικού για παρεμφερή συστήματα. Συμπεράναμε, ότι η Apache Druid, αλλά πρωτίστως η Influxdb, είναι σημαντικά πιο γρήγορες από την MySQL για διαχείριση χρονοσειρών και μας επιτρέπουν να χτίσουμε λιγότερο περίπλοκες αρχιτεκτονικές