GZIP、LZO、Zippy/Snappy壓縮算法應用場景小結


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GZIP、LZO、Zippy/Snappy是常用的幾種壓縮算法,各自有其特點,因此適用的應用場景也不盡相同。這里結合相關工程實踐的情況,做一次小結。

壓縮算法的比較

以下是Google幾年前發布的一組測試數據(數據有些老了,有人近期做過測試的話希望能共享出來):

Algorithm % remaining Encoding Decoding
GZIP 13.4% 21 MB/s 118 MB/s
LZO 20.5% 135 MB/s 410 MB/s
Zippy/Snappy 22.2% 172 MB/s 409 MB/s

 

 

 

 

注:來自《HBase: The Definitive Guide》

其中:

1)GZIP的壓縮率最高,但是其實CPU密集型的,對CPU的消耗比其他算法要多,壓縮和解壓速度也慢;

2)LZO的壓縮率居中,比GZIP要低一些,但是壓縮和解壓速度明顯要比GZIP快很多,其中解壓速度快的更多;

3)Zippy/Snappy的壓縮率最低,而壓縮和解壓速度要稍微比LZO要快一些。

BigTable和HBase中壓縮算法的選擇

BigTable中采用的是Zippy算法,目標是達到盡可能快的壓縮和解壓速度,同時減少對CPU的消耗。

HBase中,在Snappy發布之前(Google 2011年對外發布Snappy),采用的LZO算法,目標和BigTable類似;在Snappy發布之后,建議采用Snappy算法(參考《HBase: The Definitive Guide》),具體可以根據實際情況對LZO和Snappy做過更詳細的對比測試后再做選擇。

實際項目中的實踐經驗

項目中使用clearspring公司開源的基數估計的概率算法:stream-lib,用於解決去重計算問題,如UV計算等,它的特點在於:

1)一個UV的計算,可以限制在一個固定大小的位圖空間內完成(不同大小,對應不同的誤差率),如8K,64K;

2)不同的位圖可以進行合並操作,得到合並后的UV。

當系統中維護的位圖越多的時候,不管是在內存中,還是在存儲系統(MySQL、HBase等)中,都會占用相當大的存儲空間。因此,需要考慮采取合適的算法來壓縮位圖。這里分為以下兩類情況:

1)當位圖在內存中時,此時壓縮算法的選擇,必須有盡可能快的壓縮和解壓速度,同時不能消耗過多CPU資源,因此,適合使用LZO或Snappy這樣的壓縮算法,做到快速的壓縮和解壓;

2)當位圖存儲到DB中時,更關注的是存儲空間的節省,要有盡可能高的壓縮率,因此,適合使用GZIP這樣的壓縮算法,同時在從內存Dump到DB的過程也可以減少網絡IO的傳輸開銷。

總結的話

以上是對GZIP、LZO、Zippy/Snappy壓縮算法特點的概括比較,以及一些實踐上的方法。如有不對之處,歡迎大家指正,討論。

 


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