複雑なイベント処理でログ分析を強化する
新しいシステムが大規模なログデータベースのパターン検出を向上させることを目指しているよ。
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最近、たくさんの組織が自分たちの運営を追跡するためにログシステムを使い始めてるんだ。これらのシステムは毎日大量のログエントリを生成して、時にはテラバイトに達することもあるよ。各ログエントリには、どんなイベントが起こったか、いつ起こったかの重要な情報が含まれてる。このログエントリの集まりを「イベントシーケンスデータベース」と呼ぶんだ。
この大量のデータを理解するために、高度な分析手法が使われる。よく使われる2つの方法が、シーケンシャルパターンマイニング(SPM)と複雑なイベント処理(CEP)。SPMは、よく一緒に起こるイベントのシーケンスを見つけることに焦点を当ててるけど、CEPは、イベントが発生するときにリアルタイムで複雑なパターンを探すんだ。
けど、組織はしばしば、あまり見られない特定の行動を見つけたいと思ってる。たとえば、オンラインストアは、一つの商品を買ったお客さんが別の商品にも興味を示すかどうかを見たいかもしれない。また、サイバーセキュリティの攻撃があったとき、企業はログを調査してその証拠を探さなきゃいけない。大規模なデータベースで効率的かつ迅速に検索する必要があるから、より良い処理システムの開発が進められてるんだ。
既存のシステムの限界
ELKスタックみたいなツールが、ログのパターン検出を助けてくれるんだけど、非常に大きなパターンに対処するのが難しいし、結果に対する明確な説明もないことが多い。つい時間がかかりすぎて、タイムアウトになっちゃうこともあるんだ。
別の方法として、MATCHRECOGNIZE(MR)っていうSQL拡張があって、これも大きなデータセットを扱うときに制限がある。効果的なインデックスがないから、探しているパターンをすぐに見つけるのが難しくなってる。だから、大量のデータを効率的に処理できるより良いソリューションが必要なんだ。
提案されたソリューション
この新しいソリューションは、複雑なイベント処理(CEP)エンジンを強力なクエリプロセッサと統合してる。異なる種類のログデータを扱える柔軟なストレージインフラに基づいて構築されてるんだ。目的は、大規模なデータベースで複雑なパターンを迅速かつ効果的に検索すること。
結果は、提案されたシステムが複雑なクエリを効率的に処理でき、数秒で回答を提供できることを示してる。既存のソリューションは、応答に10分以上かかることもあるのに比べて、大きな改善だよ。
イベントログの理解
ログシステムは、活動を監視しようとする組織には欠かせない存在。毎日膨大なデータを生成するんだ。各ログエントリには通常、イベントの種類やタイムスタンプ、他の特定の詳細が含まれてる。これらが集まると、包括的なイベントシーケンスが形成されるんだ。
組織はこれらのシーケンスを分析して、貴重な洞察を抽出する。分析は、頻繁に発生するシーケンスを考慮したり、イベントストリーム内のリアルタイムの複雑なパターンを見つけることに焦点を当てたりすることができるよ。
組織は、あまり観察されない珍しい行動を特定する必要があることが多い。従来の方法では足りないこともあって、高度なツールが必要とされるんだ。
複雑なイベント処理の役割
複雑なイベント処理エンジンは、提案されたソリューションの重要なコンポーネント。リアルタイムでイベントのストリームを分析して、様々なパターンを探すことができる。ただ、現在の多くのCEPエンジンは大きなデータセットにうまく対応できてない。一般的に、各クエリのためにすべてのデータをスキャンする必要があって、それは非常に非効率的。
新しいシステムは、この問題に対処するために、パフォーマンスを向上させるインデックス機構を採用してる。データを整理して、より迅速な検索を可能にすることで、大規模なイベントシーケンスデータベースに適したものにしてるんだ。
既存のシステムは基本的なタスクを処理できるけど、複数の条件や特定のイベントの順序を含む複雑なパターンには苦労してる。インデックスを改善することで、新しいソリューションは、広範な遅延なしにこれらの複雑なパターンを見つけやすくすることを目指してるんだ。
提案されたアーキテクチャ
新しいアーキテクチャは、ログデータベース内の任意のパターン検出を向上させることに焦点を当ててる。CEPエンジンを統合しつつ、ストレージと処理のコンポーネントが独立して動作できるようにしてる。この機能の分離は、ビッグデータ管理のための現代的なデザインプラクティスに沿ったものだよ。
インデックス機構は、システムがクエリを効果的に処理できることを確実にするために重要なんだ。提案には、クエリプロセッサの動作を再考することや、インデックスデータを効率的に管理できるようにストレージ層を改善することが含まれてる。
これらの革新のおかげで、提案されたソリューションは複雑なクエリをより効果的に管理でき、ユーザーが迅速かつ正確に答えを得られるようにしてるんだ。
パフォーマンスの評価
新しいシステムの能力を示すために、大量のデータを使って広範なテストが行われた。結果は、このソリューションがELKやFlinkCEPを含むいくつかの既存のシステムを上回ることを示してる。
提案されたシステムは、複雑なクエリに対して競合他社よりもはるかに早く答えを提供できることが分かって、ビッグデータの課題に取り組む組織にとって魅力的な選択肢になってる。この発見は、実際のシナリオにおける実用的なアプリケーションの強い可能性を示してるんだ。
将来の方向性
今後、システムの能力をさらに向上させる可能性が大いにあるんだ。将来的な作業では、サポートされるクエリの種類を増やすことや、データ処理と管理を強化する新しい技術を統合することに焦点を当てるかもしれない。
これは、異なるストレージオプションを探求することを含む可能性があって、さらに良いパフォーマンスにつながるかもしれない。別の開発エリアとしては、ストリーミングデータを統合することも考えられ、システムはリアルタイムの洞察を提供し、自動的に結果を更新できるようになるだろう。
結論
要するに、提案された新しいフレームワークは、大規模なログで複雑なパターンを検出する課題に対応するために設計されてる。複雑なイベント処理エンジンと専用のクエリプロセッサの強みを組み合わせることで、複雑なリクエストにも迅速に答えを提供することを目指してる。
既存のシステムよりもパフォーマンスが向上してることも示していて、効果的なデータ分析に頼る組織に適してるよ。組織が生成するデータ量が増え続ける中、信頼できる効率的なシステムでそれを処理することは非常に重要になるはず。ここで示された進展は、将来のさらなる発展に向けた基盤を整えてるんだ。
タイトル: A Comprehensive Scalable Framework for Cloud-Native Pattern Detection with Enhanced Expressiveness
概要: Detecting complex patterns in large volumes of event logs has diverse applications in various domains, such as business processes and fraud detection. Existing systems like ELK are commonly used to tackle this challenge, but their performance deteriorates for large patterns, while they suffer from limitations in terms of expressiveness and explanatory capabilities for their responses. In this work, we propose a solution that integrates a Complex Event Processing (CEP) engine into a broader query processsor on top of a decoupled storage infrastructure containing inverted indices of log events. The results demonstrate that our system excels in scalability and robustness, particularly in handling complex queries. Notably, our proposed system delivers responses for large complex patterns within seconds, while ELK experiences timeouts after 10 minutes. It also significantly outperforms solutions relying on FlinkCEP and executing MATCH_RECOGNIZE SQL queries.
著者: Ioannis Mavroudopoulos, Anastasios Gounaris
最終更新: 2024-01-18 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2401.09960
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2401.09960
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
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