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张小明 2025/12/26 23:15:54
上百度推广 免费做网站,seo全网图文推广,网站建设公司的年报,百度网页版链接在当今的大数据时代#xff0c;非结构化数据正以指数级的速度增长#xff0c;包括文本、图像、音频和视频等形式。据统计,世界80%的数据以非机构化数据存储.要在这些数据中进行快速高效的搜索和管理#xff0c;传统的关系型数据库往往显得力不从心。这种背景下#xff0c;M…在当今的大数据时代非结构化数据正以指数级的速度增长包括文本、图像、音频和视频等形式。据统计,世界80%的数据以非机构化数据存储.要在这些数据中进行快速高效的搜索和管理传统的关系型数据库往往显得力不从心。这种背景下Milvus 作为一款专门为大规模向量搜索设计的开源数据库得到了广泛应用。第一章:Milvus基础1.1什么是 MilvusMilvus 是一种新型的开源向量数据库专门为存储和检索高维向量设计。它被广泛应用于图像检索、自然语言处理 (NLP)、推荐系统、视频分析和生物信息学等领域。Milvus 的核心是基于向量的近似最近邻ANNApproximate Nearest Neighbor搜索技术通过高效的索引机制使得在高维空间中检索相似数据的任务变得可行。1.2为什么选择使用 Milvus高性能性能高超可对海量数据集进行向量相似度检索。高可用、高可靠Milvus 支持在云上扩展其容灾能力能够保证服务高可用。混合查询Milvus 支持在向量相似度检索过程中进行标量字段过滤实现混合查询。开发者友好支持多语言、多工具的 Milvus 生态系统。第二章:Milvus分布式架构Milvus的分布式架构显著增强了其处理大规模数据的能力。它采用存储与计算分离的架构通过分布式文件系统实现数据的高效存储并通过分布式计算框架来协调各节点之间的任务调度。这种架构的优势在于高扩展性可以动态添加计算或存储节点以应对数据增长。容错性即使某些节点出现故障系统也能继续运行。2.1多种索引类型在高维向量搜索中索引的选择直接影响查询性能和准确性。Milvus 支持以下主要索引IVFInverted File System适用于大数据集的批量查询。HNSWHierarchical Navigable Small World以更高精度和速度进行实时搜索。DiskANN一种面向磁盘优化的索引可处理超大规模数据。通过灵活选择索引类型用户可以根据具体应用场景在性能和资源消耗之间找到平衡。2.2动态分区Milvus允许用户根据特定条件对数据进行分组以便提高查询效率。例如在图像检索中可以根据图像所属的类别如猫、狗、鸟等创建分区从而加快特定类别数据的检索速度。真实世界案例使用 Milvus构建图像搜索系统为了更好地理解 Milvus 的功能我们来看一个实际案例构建一个图像搜索系统允许用户通过上传图片来查找相似图片。第三章:Milvus存储服务存储服务是系统的骨骼负责 Milvus 数据的持久化分为元数据存储meta store、消息存储log broker和对象存储object storage三个部分。3.1元数据存储负责存储元信息的快照比如集合 schema 信息、节点状态信息、消息消费的 checkpoint 等。元信息存储需要极高的可用性、强一致和事务支持因此etcd 是这个场景下的不二选择。除此之外etcd 还承担了服务注册和健康检查的职责。3.2对象存储负责存储日志的快照文件、标量 / 向量索引文件以及查询的中间处理结果。Milvus 采用 MinIO 作为对象存储另外也支持部署于 AWS S3 和 Azure Blob 这两大最广泛使用的低成本存储。但是由于对象存储访问延迟较高且需要按照查询计费因此 Milvus 未来计划支持基于内存或 SSD 的缓存池通过冷热分离的方式提升性能以降低成本。3.3消息存储消息存储是一套支持回放的发布订阅系统用于持久化流式写入的数据以及可靠的异步执行查询、事件通知和结果返回。执行节点宕机恢复时通过回放消息存储保证增量数据的完整性。目前分布式版 Milvus 依赖 Pulsar 作为消息存储单机版 Milvus 依赖 RocksDB 作为消息存储。消息存储也可以替换为 Kafka、Pravega 等流式存储。整个 Milvus 围绕日志为核心来设计遵循​日志即数据​的准则日志系统作为系统的主干承担了数据持久化和解耦的作用。通过日志的发布订阅机制Milvus 将系统的读、写组件解耦。一个极致简化的模型如上图所示整个系统主要由两个角色构成分别是消息存储log broker负责维护”日志序列 “与“日志订阅者”。其中的“日志序列” 记录了所有改变库表状态的操作“日志订阅者”通过订阅日志序列更新本地数据以只读副本的方式提供服务。 发布订阅机制还为系统在变更数据捕获CDC和全面的分布式部署方面的可扩展性提供了空间。第四章:Milvus 应用场景你可以使用 Milvus 搭建符合自己场景需求的向量相似度检索系统。Milvus 的使用场景如下所示图片检索系统以图搜图从海量数据库中即时返回与上传图片最相似的图片。视频检索系统将视频关键帧转化为向量并插入 Milvus便可检索相似视频或进行实时视频推荐。音频检索系统快速检索海量演讲、音乐、音效等音频数据并返回相似音频。分子式检索系统超高速检索相似化学分子结构、超结构、子结构。推荐系统根据用户行为及需求推荐相关信息或商品。智能问答机器人交互式智能问答机器人可自动为用户答疑解惑。DNA 序列分类系统通过对比相似 DNA 序列仅需几毫秒便可精确对基因进行分类。文本搜索引擎帮助用户从文本数据库中通过关键词搜索所需信息。
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