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Apache 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

网友: 技术文档 2025-07-30 10:38:24

目录

    • 引言
    • 一、Apache IoTDB产品概述
      • 1.1 核心架构设计
      • 1.2 组件关系
      • 1.3 核心优势
    • 二、Apache IoTDB 集群部署环境准备
      • 2.1 硬件配置建议
      • 2.2 预配置
    • 三、Apache IoTDB 集群部署实施（三节点架构）
      • 3.1 节点规划
      • 3.2 安装包下载
      • 3.3 ZooKeeper集群配置（全局）
      • 3.4 集群配置文件
        • 3.4.1 iotdb-cluster.properties(全局)
        • 3.4.2 iotdb-confignode.properties(主节点)
        • 3.4.3 iotdb-datanode.properties(从节点)
      • 3.5 服务启动脚本
        • 3.5.1 systemd服务配置
        • 3.5.2 启动命令
    • 四、Apache IoTDB 集群部署验证与测试
      • 4.1 状态检查
      • 4.2 数据写入测试
      • 4.3 高可用验证
      • 4.4 启动失败问题汇总
    • 五、Apache IoTDB 运维与优化
      • 5.1 性能调优参数
      • 5.2 监控指标
    • 六、Apache IoTDB 部署常见问题处理
      • 6.1 端口冲突
      • 6.2 SSH免密登录
      • 6.3 集群扩容
    • 七、Apache IoTDB 部署方式区别及目标
      • 7.1 两种部署方式区别
      • 7.2 IoTDB 数据处理目标
    • 八、总结

引言

在物联网与工业互联网快速发展的背景下，时序数据管理成为企业数字化转型的关键技术。Apache IoTDB作为一款专为时序数据设计的开源数据库，凭借其高性能、高可用性和易扩展性，在工业监控、智能电网、车联网等地方得到广泛应用

本文将介绍IoTDB的产品特性，并带领各位小伙伴详细讲述三节点集群（1主2从）的部署流程，基于稳定1.3.2版本，提供可落地的安装指南

Apache IoTDB 单机版安装点击下方链接：
👉Apache IoTDB 时序数据库介绍与单机版安装部署指南

一、Apache IoTDB产品概述

Apache 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

1.1 核心架构设计

博主以IoTDB经典集群部署架构3C3D（3个ConfigNode和3个DataNode）为案例，即通常所说的3C3D集群。架构图如下：

Apache 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

IoTDB采用\"计算存储分离\"的分布式架构，支持多节点协同工作：

  • ConfigNode：负责元数据管理与集群协调（主节点）
  • DataNode：承担数据存储与计算任务（从节点）
  • ZooKeeper集成：实现集群状态同步与故障检测

1.2 组件关系

Apache 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

1.3 核心优势

  1. 高吞吐量：单节点支持百万级数据点/秒写入
  2. 压缩算法：内置多种压缩策略（SNAPPY/GZIP），存储成本降低70%
  3. 查询优化：支持SQL-like语法与复杂时序查询
  4. 生态兼容：集成Grafana、Spark、Flink等组件

二、Apache IoTDB 集群部署环境准备

2.1 硬件配置建议

节点类型 CPU核心数 内存 存储 网络带宽 ConfigNode 4 16GB 100GB 1Gbps DataNode 8 32GB 500GB 10Gbps

2.2 预配置

# 配置文件描述符限制echo \"* soft nofile 65535\" >> /etc/security/limits.confecho \"* hard nofile 65535\" >> /etc/security/limits.conf# 配置网络参数sysctl -w net.core.somaxconn=65535sysctl -w vm.max_map_count=262144

三、Apache IoTDB 集群部署实施（三节点架构）

3.1 节点规划

采用三节点架构实现容错机制与负载均衡

Apache 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

主机IP 角色 部署路径 服务端口 服务 192.168.1.100 Master /data/iotdb/master 10710-10720 ConfigNode、DataNode 192.168.1.101 Slave1 /data/iotdb/slave1 10730-10740 ConfigNode、DataNode 192.168.1.102 Slave2 /data/iotdb/slave2 10750-10760 ConfigNode、DataNode

3.2 安装包下载

组件 版本 下载地址 JDK 11.0.21 https://www.oracle.com/java/technologies/javase/jdk11-archive-downloads.html ZooKeeper 3.8.3 https://zookeeper.apache.org IoTDB 1.3.2 https://iotdb.apache.org/Download/

JDK下载示例

Apache 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

IoTDB 下载示例

Apache 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

# 下载稳定版（以1.3.2为例）wget https://dlcdn.apache.org/iotdb/1.3.2/apache-iotdb-1.3.2-all-bin.zip# 解压并设置软链接unzip apache-iotdb-1.3.2-all-bin.zip -d /data/iotdbln -s /data/iotdb/apache-iotdb-1.3.2-all-bin /data/iotdb/current

3.3 ZooKeeper集群配置（全局）

配置节点：

192.168.1.101

# 创建数据目录mkdir -p /data/zookeeper/{data,log}# 配置zoo.cfgcat > /opt/zookeeper/conf/zoo.cfg <<EOFtickTime=2000initLimit=10syncLimit=5dataDir=/data/zookeeper/datadataLogDir=/data/zookeeper/logclientPort=2181server.1=192.168.1.101:2888:3888server.2=192.168.1.102:2888:3888server.3=192.168.1.103:2888:3888EOF# 设置myidecho \"1\" > /data/zookeeper/data/myid

启动服务：

/opt/zookeeper/bin/zkServer.sh start

3.4 集群配置文件

3.4.1 iotdb-cluster.properties(全局)

配置节点：全局配置

192.168.1.101
192.168.1.102
192.168.1.103

# 集群节点列表（IP:端口格式）confignode_address_list=192.168.1.100:10710datanode_address_list=192.168.1.101:10730,192.168.1.102:10750# SSH配置（需提前配置免密登录）ssh_account=rootssh_port=1234# 部署路径配置confignode_deploy_path=/data/iotdb/currentdatanode_deploy_path=/data/iotdb/current
3.4.2 iotdb-confignode.properties(主节点)

配置节点：主节点

192.168.1.101

# 元数据服务配置cn_internal_address=192.168.1.100cn_internal_port=10710cn_consensus_port=10720# 种子节点配置（集群初始化）cn_seed_config_node=192.168.1.100:10710# 副本配置schema_replication_factor=3data_replication_factor=2
3.4.3 iotdb-datanode.properties(从节点)

配置节点：从节点

192.168.1.102
192.168.1.103

# 数据服务配置dn_rpc_address=0.0.0.0dn_rpc_port=6667dn_internal_address=192.168.1.101 # Slave1节点IPdn_internal_port=10730# 集群通信配置dn_seed_config_node=192.168.1.100:10710dn_metric_prometheus_reporter_port=9091

3.5 服务启动脚本

3.5.1 systemd服务配置

文件目录：

/etc/systemd/system/iotdb.service

[Unit]Description=Apache IoTDB ClusterAfter=network.target[Service]User=iotdbGroup=iotdbEnvironment=\"JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_411\"ExecStart=/data/iotdb/current/sbin/start-all.shExecStop=/data/iotdb/current/sbin/stop-all.shRestart=on-failureRestartSec=30s[Install]WantedBy=multi-user.target
3.5.2 启动命令

以上配置完成之后，来启动服务试下

# 初始化配置（首次部署时执行）/data/iotdb/current/sbin/init-cluster.sh# 启动服务systemctl start iotdbjournalctl -u iotdb -f --since=\"5 min ago\"

四、Apache IoTDB 集群部署验证与测试

4.1 状态检查

上面的环境配置、文件配置并且命令都已启动，接下来我们检查一下状态

检查节点状态

/data/iotdb/current/sbin/status-all.sh# 预期输出ConfigNode [192.168.1.100:10710] STATUS: HEALTHYDataNode [192.168.1.101:6667] STATUS: HEALTHYDataNode [192.168.1.102:6667] STATUS: HEALTHY

通过CLI检查

SHOW CLUSTER-- 输出下面内容就OK了-- +----------------+-------+---------------+--------------------+-- | Node | State | RpcAddress | DataNodeVersion |-- +----------------+-------+---------------+--------------------+-- | 192.168.1.100 | Running|192.168.1.100:6667|1.3.2  |-- | 192.168.1.101 | Running|192.168.1.101:6667|1.3.2  |-- | 192.168.1.102 | Running|192.168.1.102:6667|1.3.2  |-- +----------------+-------+---------------+--------------------+

4.2 数据写入测试

检查数据是否可以写入，工具是否可用

-- 创建存储组CREATE STORAGE GROUP root.ln-- 创建时序CREATE TIMESERIES root.ln.wf01.wt01.status WITH DATATYPE=BOOLEAN, ENCODING=PLAININSERT INTO root.ln.wf01.wt01(timestamp,status) VALUES(1627833600000,true)

4.3 高可用验证

# 模拟主节点故障systemctl stop iotdb-confignode# 观察从节点选举tail -f /data/iotdb/current/logs/iotdb-confignode.log

4.4 启动失败问题汇总

Confignode节点启动失败

  1. 步骤 1: 查看启动日志，检查是否修改了某些首次启动后不可改的参数。

  2. 步骤 2: 查看启动日志，检查是否出现其他异常。

  3. 步骤 3: 如果是首次部署或者数据可删除，也可清理环境，重新部署后，再次启动。

  4. 步骤 4: 清理环境步骤：

（1）结束所有 ConfigNode 和 DataNode 进程

 # 1. 停止 ConfigNode 和 DataNode 服务 sbin/stop-standalone.sh # 2. 检查是否还有进程残留 jps # 或者 ps -ef|grep iotdb # 3. 如果有进程残留，则手动kill kill -9 <pid> # 如果确定机器上仅有1个iotdb，可以使用下面命令清理残留进程 ps -ef|grep iotdb|grep -v grep|tr -s \' \' \' \' |cut -d \' \' -f2|xargs kill -9

（2）删除 data 和 logs 目录
删除 data 目录是必要的，删除 logs 目录是为了纯净日志，后续好做问题排查，非必需删除

 cd /data/iotdb rm -rf data logs

五、Apache IoTDB 运维与优化

5.1 性能调优参数

在 iotdb-engine.properties文件中配置

group_size_in_byte=1048576 # 内存数据落盘阈值page_size_in_byte=65536 # 列数据打包大小

在 iotdb-cluster.properties文件中配置

write_consistency_level=STRONG # 写一致性级别read_consistency_level=WEAK # 读一致性级别

5.2 监控指标

指标类型 关键指标 预警阈值 集群健康 存活节点数 < 3 写入性能 QPS <1000 存储空间 磁盘使用率 >85%

六、Apache IoTDB 部署常见问题处理

6.1 端口冲突

修改相关配置文件，将应用端口更改为空闲端口

# 检查端口占用netstat -tunlp | grep 6667# 修改datanode端口sed -i \'s/dn_rpc_port=6667/dn_rpc_port=6668/\' conf/iotdb-datanode.properties

6.2 SSH免密登录

SSH免密登录通过公钥认证机制实现

# 生成密钥对ssh-keygen -t rsa -b 4096# 分发公钥ssh-copy-id root@192.168.1.101ssh-copy-id root@192.168.1.102

6.3 集群扩容

Apache 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

准备新的从节点3

  1. 新节点准备
unzip apache-iotdb-1.3.2-all-bin.zip -d /data/iotdb/node3
  1. 修改配置文件：iotdb-cluster.properties
vi conf/iotdb-cluster.propertiesconfignode_address_list=192.168.1.100:10710,192.168.1.103:10770
  1. 启动新节点
/data/iotdb/node3/sbin/add-node.sh

七、Apache IoTDB 部署方式区别及目标

7.1 两种部署方式区别

维度 单机模式 集群模式 适用场景 边缘侧部署、对高可用要求不高 高可用性业务、容灾场景等 所需机器数量 1 ≥3 安全可靠性 无法容忍单点故障 高，可容忍单点故障 扩展性 可扩展 DataNode 提升性能 可扩展 DataNode 提升性能 性能 可随 DataNode 数量扩展 可随 DataNode 数量扩展

结论：单机模式和集群模式，部署步骤类似（逐个增加 ConfigNode 和 DataNode），仅副本数和可提供服务的最少节点数不同。

7.2 IoTDB 数据处理目标

Apache 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
通过实现上图目标，时序数据处理能够支持从业务监控到智能决策的多种应用，最终输出的数据质量与分析结果直接影响下游任务的可靠性

八、总结

Apache 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

Apache IoTDB通过其创新的\"云原生时序数据库\"架构，有效解决了物联网场景下海量时序数据的管理难题。本文详细讲述了三节点集群部署方案，小伙伴部署中的任何问题可以私信或VX联系博主，博主会第一时间为你解答。

官方获取：👉Apache IoTDB 下载地址👈（点击下载）

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