Zabbix数据表使用TokuDB引擎及分区表

应用场景

线上的Zabbix库的数据表默认使用的是InnoDB存储引擎,随着时间的增长,数据量和占用的存储空间越来越多,单表数据达到了3亿之多。同时,Zabbix的Housekeeping每次在定期清理历史数据时,执行时间都超过了1分多钟,严重影响数据库的性能。

TokuDB引擎的高压缩比、高INSERT性能,正好适用于Zabbix这种INSERT多、UPDATE少,而且数据量大的环境。所以准备把相关的数据表修改为TokuDB引擎。
对Zabbix数据表根据时间字段进行分区后,可以通过删除旧的分区,来达到快速清除历史数据的目的。而且,查询Zabbix最近的数据时,只需要查询单个或几个分区即可,而不需要访问整张表,这样查询性能也得到了提升。

通过查看Zabbix数据库各表数据的存储大小,可以发现,主要是historytrends相关的表所占的存储空间比较大。因此,只对这些表使用TokuDB引擎及分区表。
以下是需要分区的表:

  • history
  • history_log
  • history_str
  • history_text
  • history_uint
  • trends
  • trends_uint

将这些表按照clock时间字段进行分区,每个分区包含一个月的数据。

系统环境

  • OS: CentOS 7
  • DB: MariaDB Enterprise 10.0.23
  • Zabbix Version: 3.0.1

开启TokuDB引擎

关于MariaDB如何开启TokuDB引擎,可参考之前的文章《MariaDB开启TokuDB存储引擎》

修改存储引擎及开启分区表

注意事项

  1. 由于TokuDB不支持外键,且InnoDB分区表也不支持外键,所以只要有使用TokuDB引擎或分区表,肯定不支持相关的表的外键。
    以上7个historytrends相关的表,都没有外键,因此可以使用TokuDB引擎和分区表。
  2. 由于分区表的限制,分区表所使用的列必须是主键和唯一键的一部分或全部。存在以下四种情况:
    1. 分区表只有主键,没有唯一键。则分区表所使用的列必须是主键的一部分或全部。
    2. 分区表没有主键,只有唯一键。则分区表所使用的列必须是唯一键的一部分或全部。
    3. 分区表既有主键也有唯一键。则分区表所使用的列必须是主键和唯一键的共同部分,如果主键和唯一键没有共同部分,则表无法进行分区。
    4. 分区表既没有主键也没有唯一键。则分区表所使用的列不受上述条件限制。

由于history_loghistory_text表结构具有主键和唯一键,且主键和唯一键都不包含分区使用的clock字段,所以需要调整这两个表,以进行表分区。

history_loghistory_text的原始结构如下:

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mysql> SHOW CREATE TABLE history_log\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: history_log
Create Table: CREATE TABLE `history_log` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL,
  `itemid` bigint(20) unsigned NOT NULL,
  `clock` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
  `timestamp` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
  `source` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '',
  `severity` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
  `value` text NOT NULL,
  `logeventid` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
  `ns` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `history_log_2` (`itemid`,`id`),
  KEY `history_log_1` (`itemid`,`clock`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)
mysql> SHOW CREATE TABLE history_text\G
*************************** 1. row ***************************
       Table: history_text
Create Table: CREATE TABLE `history_text` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL,
  `itemid` bigint(20) unsigned NOT NULL,
  `clock` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
  `value` text NOT NULL,
  `ns` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `history_text_2` (`itemid`,`id`),
  KEY `history_text_1` (`itemid`,`clock`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

history_loghistory_text的主键和索引调整如下:

1
2
mysql> ALTER TABLE history_text DROP PRIMARY KEY, ADD INDEX (id), DROP INDEX history_text_2, ADD INDEX history_text_2 (itemid, id);
mysql> ALTER TABLE history_log DROP PRIMARY KEY, ADD INDEX (id), DROP INDEX history_log_2, ADD INDEX history_log_2 (itemid, id);

由于表的数据量比较多,如果直接在原表上执行以上调整主键和索引的SQL、修改存储引擎、及开启分区表的话,耗时会比较长。这里采取的是先将各表数据分月份导出,然后重建已经修改的分区表结构,再将数据导入到修改后的表里,这样稍微会快些。

重建表结构

将原表进行重命名,并使用新的已分区的表结构创建新表。这样可以保证在数据导入导出,修改表结构的时候,不会导致Zabbix丢失这段时间的监控数据。

重建表结构脚本:

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USE zabbix;
-- history
RENAME TABLE history TO history_old;
CREATE TABLE `history` (
  `itemid` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `clock` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `value` DOUBLE(16,4NOT NULL DEFAULT '0.0000',
  `ns` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  KEY `history_1` (`itemid`,`clock`)
ENGINE=TokuDB DEFAULT CHARSET=utf8
PARTITION BY RANGE(clock)
(PARTITION p201609 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201610 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201611 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION pmore VALUES LESS THAN (MAXVALUE) ENGINE = TokuDB
);
-- history_log
RENAME TABLE history_log TO history_log_old;
CREATE TABLE `history_log` (
  `id` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `itemid` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `clock` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `timestamp` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `source` VARCHAR(64NOT NULL DEFAULT '',
  `severity` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `value` TEXT NOT NULL,
  `logeventid` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `ns` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  KEY (`id`),
  KEY `history_log_2` (`itemid`,`id`),
  KEY `history_log_1` (`itemid`,`clock`)
ENGINE=TokuDB DEFAULT CHARSET=utf8
PARTITION BY RANGE(clock)
(PARTITION p201609 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201610 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201611 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION pmore VALUES LESS THAN (MAXVALUE) ENGINE = TokuDB
);
-- history_str
RENAME TABLE history_str TO history_str_old;
CREATE TABLE `history_str` (
  `itemid` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `clock` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `value` VARCHAR(255NOT NULL DEFAULT '',
  `ns` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  KEY `history_str_1` (`itemid`,`clock`)
ENGINE=TokuDB DEFAULT CHARSET=utf8
PARTITION BY RANGE(clock)
(PARTITION p201609 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201610 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201611 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION pmore VALUES LESS THAN (MAXVALUE) ENGINE = TokuDB
);
-- history_text
RENAME TABLE history_text TO history_text_old;
CREATE TABLE `history_text` (
  `id` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `itemid` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `clock` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `value` TEXT NOT NULL,
  `ns` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  KEY (`id`),
  KEY `history_text_2` (`itemid`,`id`),
  KEY `history_text_1` (`itemid`,`clock`)
ENGINE=TokuDB DEFAULT CHARSET=utf8
PARTITION BY RANGE(clock)
(PARTITION p201609 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201610 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201611 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION pmore VALUES LESS THAN (MAXVALUE) ENGINE = TokuDB
);
-- history_uint
RENAME TABLE history_uint TO history_uint_old;
CREATE TABLE `history_uint` (
  `itemid` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `clock` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `value` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0',
  `ns` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  KEY `history_uint_1` (`itemid`,`clock`)
ENGINE=TokuDB DEFAULT CHARSET=utf8
PARTITION BY RANGE(clock)
(PARTITION p201609 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201610 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201611 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION pmore VALUES LESS THAN (MAXVALUE) ENGINE = TokuDB
);
-- trends
RENAME TABLE trends TO trends_old;
CREATE TABLE `trends` (
  `itemid` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `clock` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `num` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `value_min` DOUBLE(16,4NOT NULL DEFAULT '0.0000',
  `value_avg` DOUBLE(16,4NOT NULL DEFAULT '0.0000',
  `value_max` DOUBLE(16,4NOT NULL DEFAULT '0.0000',
  PRIMARY KEY (`itemid`,`clock`)
ENGINE=TokuDB DEFAULT CHARSET=utf8
PARTITION BY RANGE(clock)
(PARTITION p201609 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201610 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201611 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION pmore VALUES LESS THAN (MAXVALUE) ENGINE = TokuDB
);
-- trends_uint
RENAME TABLE trends_uint TO trends_uint_old;
CREATE TABLE `trends_uint` (
  `itemid` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL,
  `clock` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `num` INT(11NOT NULL DEFAULT '0',
  `value_min` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0',
  `value_avg` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0',
  `value_max` BIGINT(20UNSIGNED NOT NULL DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`itemid`,`clock`)
ENGINE=TokuDB DEFAULT CHARSET=utf8
PARTITION BY RANGE(clock)
(PARTITION p201609 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201610 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION p201611 VALUES LESS THAN (UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01')) ENGINE = TokuDB,
 PARTITION pmore VALUES LESS THAN (MAXVALUE) ENGINE = TokuDB
);

导出表数据

使用SELECT ... INTO OUTFILE ...命令将旧表数据分月份导出到文件。

数据导出脚本:

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-- history
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_old_201609' FROM zabbix.history_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-09-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_old_201610' FROM zabbix.history_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_old_201611' FROM zabbix.history_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01');
-- history_log
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_log_old_201609' FROM zabbix.history_log_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-09-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_log_old_201610' FROM zabbix.history_log_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_log_old_201611' FROM zabbix.history_log_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01');
-- history_str
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_str_old_201609' FROM zabbix.history_str_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-09-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_str_old_201610' FROM zabbix.history_str_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_str_old_201611' FROM zabbix.history_str_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01');
-- history_text
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_text_old_201609' FROM zabbix.history_text_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-09-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_text_old_201610' FROM zabbix.history_text_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_text_old_201611' FROM zabbix.history_text_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01');
-- history_uint
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_uint_old_201609' FROM zabbix.history_uint_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-09-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_uint_old_201610' FROM zabbix.history_uint_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/history_uint_old_201611' FROM zabbix.history_uint_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01');
-- trends
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_old_201609' FROM zabbix.trends_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-09-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_old_201610' FROM zabbix.trends_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_old_201611' FROM zabbix.trends_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01');
-- trends_uint
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_uint_old_201609' FROM zabbix.trends_uint_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-09-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_uint_old_201610' FROM zabbix.trends_uint_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-10-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01');
SELECT * INTO OUTFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_uint_old_201611' FROM zabbix.trends_uint_old WHERE clock >= UNIX_TIMESTAMP('2016-11-01'AND clock < UNIX_TIMESTAMP('2016-12-01');

导入表数据

使用LOAD DATA INFILE命令将各表数据分月份导入到新表。
由于在导出时,已按照月份将每月数据分别导出到对应的单独文件,所以在导入时可以指定每个数据文件对应的分区,以加快导入速度。

在导入时,可以临时禁用当前session的binlog,设置sync_binlog = 0tokudb_commit_sync = 0,以加快导入速度。同时,也可以增大tokudb_lock_timeout的值,以避免在导入本月分区的数据时,Zabbix写入数据等待超时而导致的这段时间的监控数据丢失。具体操作如下:

  1. 首先设置以下GLOBAL变量:

    1
    2
    3
    SET GLOBAL sync_binlog = 0;
    SET GLOBAL tokudb_commit_sync = 0;
    SET GLOBAL tokudb_lock_timeout = 3600000; -- 这里设置为1小时
  2. Kill掉Zabbix的数据库连接,以使刚才设置的全局变量生效;

  3. 退出当前登录的MySQL会话,重新登录以使刚才设置的全局变量生效。并设置以下SESSION变量,临时禁用binlog:

    1
    SET SESSION sql_log_bin = 0;
  4. 执行以下数据导入脚本;

  5. 导入数据完成后,再恢复设置以上更改的变量值;

数据导入脚本:

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-- history
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_old_201609' INTO TABLE zabbix.history PARTITION (p201609);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_old_201610' INTO TABLE zabbix.history PARTITION (p201610);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_old_201611' INTO TABLE zabbix.history PARTITION (p201611);
-- history_log
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_log_old_201609' INTO TABLE zabbix.history_log PARTITION (p201609);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_log_old_201610' INTO TABLE zabbix.history_log PARTITION (p201610);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_log_old_201611' INTO TABLE zabbix.history_log PARTITION (p201611);
-- history_str
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_str_old_201609' INTO TABLE zabbix.history_str PARTITION (p201609);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_str_old_201610' INTO TABLE zabbix.history_str PARTITION (p201610);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_str_old_201611' INTO TABLE zabbix.history_str PARTITION (p201611);
-- history_text
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_text_old_201609' INTO TABLE zabbix.history_text PARTITION (p201609);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_text_old_201610' INTO TABLE zabbix.history_text PARTITION (p201610);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_text_old_201611' INTO TABLE zabbix.history_text PARTITION (p201611);
-- history_uint
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_uint_old_201609' INTO TABLE zabbix.history_uint PARTITION (p201609);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_uint_old_201610' INTO TABLE zabbix.history_uint PARTITION (p201610);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/history_uint_old_201611' INTO TABLE zabbix.history_uint PARTITION (p201611);
-- trends
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_old_201609' INTO TABLE zabbix.trends PARTITION (p201609);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_old_201610' INTO TABLE zabbix.trends PARTITION (p201610);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_old_201611' INTO TABLE zabbix.trends PARTITION (p201611);
-- trends_uint
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_uint_old_201609' INTO TABLE zabbix.trends_uint PARTITION (p201609);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_uint_old_201610' INTO TABLE zabbix.trends_uint PARTITION (p201610);
LOAD DATA INFILE '/opt/tmp_zabbix/trends_uint_old_201611' INTO TABLE zabbix.trends_uint PARTITION (p201611);

删除旧表

将表数据导入到新表后,查看Zabbix数据、图表展示是否正常。如果正常,即可删除旧表。

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-- truncate table
TRUNCATE TABLE zabbix.history_old;
TRUNCATE TABLE zabbix.history_log_old;
TRUNCATE TABLE zabbix.history_str_old;
TRUNCATE TABLE zabbix.history_text_old;
TRUNCATE TABLE zabbix.history_uint_old;
TRUNCATE TABLE zabbix.trends_old;
TRUNCATE TABLE zabbix.trends_uint_old;
-- drop table
DROP TABLE zabbix.history_old;
DROP TABLE zabbix.history_log_old;
DROP TABLE zabbix.history_str_old;
DROP TABLE zabbix.history_text_old;
DROP TABLE zabbix.history_uint_old;
DROP TABLE zabbix.trends_old;
DROP TABLE zabbix.trends_uint_old;

禁用Zabbix的Housekeeping

进行表分区后,通过删除表的历史分区即可清除历史数据,而Zabbix的Housekeeping默认会每隔一小时执行清除历史数据操作,所以需要关闭Housekeeping的定时清理任务。

进入Zabbix菜单:Administration -> General,选择右上角下拉菜单的“Housekeeping”,取消勾选“History”和“Trends”栏目下的“Enable internal housekeeping”,保存既可。

参考文档