你的向量数据库也有热点 Key:为什么 ANN 索引在生产成本上“撒了谎”
你团队选择的向量索引是在一个生产环境中根本不存在的工作负载上进行基准测试的。每一个公开的 ANN(近似最近邻)基准测试 —— VIBE、ann-benchmarks、数据库厂商落地页上的对比表 —— 都是从语料库中均匀采样查询的,因此每个邻居查找的成本大致相同,每个分片承受的负载也大致相等。真实的检索流量并非如此。它呈现出齐普夫分布(Zipfian):极小部分的查询(今日新闻、趋势产品、循环的支持意图、客服团队整天收到的那几百个问题)命中的一小部分嵌入,其频率比中位数高出百倍。基准测试显示 HNSW 在 50ms p99 下的召回率为 0.97。而生产环境则显示一个分片正在熔化,其余的却闲得发慌。
这种不匹配并不是调优问题。而是向量检索继承了所有其他数据库工作负载的访问倾斜特性,而该领域标准化的索引在设计时并未考虑到这种特性。你的 KV 存储免费获得的缓存层 —— 预热你最常读取的行的操作系统页面缓存(OS page cache),针对热点 Key 的 LRU —— 在 ANN 中并不存在,因为图是按图结构顺序遍历的,而不是按访问顺序。热门嵌入在内存中依然是“冷的”,因为搜索算法的遍历模式在页面缓存看来是随机的,而你的“热门”集群位于单个分片上,其 CPU 运行火热,而集群的其他部分却在闲置。
