AI ETL需要不同的原语:从构建CocoIndex中学到的Rust经验🦀

引言

传统ETL是为批量报告而设计的,并不适合需要实时嵌入向量生成、动态模式演进和不透明模型行为的AI系统。本文深入探讨AI ETL为何需要根本不同的原语,以及在实践中的具体实现方式。

问题:传统ETL无法适应AI工作负载

传统ETL系统的假设前提:

  • 稳定的模式和每日/每小时批处理
  • 仅限SQL的转换操作
  • 单一目标系统
  • "尽力而为"的执行模式

然而,AI工作负载的现实完全不同:

陈旧的嵌入向量=幻觉:如果知识库每30分钟更新一次,但RAG系统仍使用3天前的嵌入向量,LLM就会回答关于不再存在的数据的问题。

模式持续演进:代码变更、文档更新、工单格式变化------传统ETL将这些视为边缘情况,但对AI来说,这是常态。

转换不仅仅是SQL:需要调用嵌入API、文档分块、运行自定义Python、同时路由到多个向量数据库、知识图谱和关系存储。

API调用成本高昂:如果每次批处理都重新嵌入整个语料库,不仅浪费计算资源,还会造成金钱损失并触及速率限制。

将AI数据管道视为"另一个批处理作业"会导致:

  • 过度重新计算:重建未更改的内容,浪费10倍计算资源
  • 索引漂移:运行陈旧数据,AI性能悄然降级

这就是CocoIndex致力于解决的问题。

原语1:数据流而非可变表

CocoIndex采用数据流编程模型。不是命令式的"insert/update/delete"命令,而是定义转换的DAG,其中每个节点都是纯函数。

css 复制代码
原始输入 → 解析 → 分块 → 嵌入 → 规范化 → [向量数据库 + Postgres + 图数据库]

这很重要,因为:

  • 声明式:更改一次公式,传播到所有地方
  • 安全缓存:纯函数意味着引擎准确知道何时可以重用结果
  • 可组合:复杂的AI管道只是嵌套的数据流图
  • 电子表格直觉:每个字段由公式定义(如Excel),易于推理

了解更多关于CocoIndex的数据流架构

原语2:一流的增量处理

Rust服务无法承受重新处理整个语料库的代价。CocoIndex在两个级别跟踪变化:

源级别:内容哈希和指纹检测文件/行何时实际更改。如果指纹相同,则完全跳过------无需重新处理,无需API调用。

流级别 :当转换逻辑更改时(新嵌入模型、更好的分块),引擎计算图的哪些部分受影响,仅重新处理这些节点

结果:无需完全重建的成本即可实现近实时索引。

原语3:针对不可靠API的持久执行

AI ETL调用不稳定的API,遇到速率限制,处理凭证过期。执行引擎本身必须具有持久性:

  • 行级重试语义:捕获失败的行,在后续运行中重试
  • 版本感知提交:增量更新在所有目标上以一致的顺序应用
  • 稳定的错误处理:暂时性故障不会在存储之间产生不一致的数据

这将可靠性从"bash脚本+祈祷"转变为系统,其中故障、重试和进度跟踪是内置关注点。

了解更多关于CocoIndex的持久执行

原语4:血缘和可观测性

当RAG系统返回错误答案时,您需要知道:

  • 哪些文档产生了该块?
  • 使用了哪个嵌入模型?
  • 分块策略正确吗?
  • 索引的源数据是哪个版本?

CocoIndex端到端内置了这些:

  • 端到端血缘:将错误的搜索结果追溯到源记录和转换版本
  • 前后可见性:CocoInsight在每个管道步骤公开数据(无需自定义日志)
  • 电子表格UI:可视化检查流程和转换

原语5:多目标、AI原生连接

AI堆栈不会写入单一系统。单个管道需要:

  • 在Qdrant或LanceDB中存储嵌入
  • 在Postgres或Snowflake中持久化元数据
  • 发出知识图谱
  • 同步到特征存储

CocoIndex将这些视为一流的即插即用目标,而非特例。一个逻辑流程扇出到所有目标,自动保持同步。

为什么选择Rust?

用Rust构建不是为了美观------它能够大规模实现这些原语:

可预测的性能:处理大规模数据集时无垃圾收集暂停。增量处理和变更检测在紧密的内存高效代码中运行。

安全的并发:跟踪多个并发流程和分区本质上容易出错;Rust的所有权模型防止执行核心中的数据竞争。

互操作性:Rust编译为静态二进制文件,与Python、TypeScript和其他生态系统集成,因此核心原生运行,API保持可访问。

查看CocoIndex架构深入分析,了解Rust如何实现这些功能。

对AI团队的意义

从构建CocoIndex中得到的教训:AI ETL需要与BI ETL根本不同的原语。

如果您目前:

  • 每天重建整个嵌入索引
  • 通过grep日志调试管道故障
  • 在Postgres、Qdrant和特征存储之间手动同步数据
  • 希望RAG系统的知识库合理新鲜

...您的运营效率仅为10%,技术债务却是100%。

AI ETL的新形态:

  • ✅ 持续的、指纹感知的增量处理(而非夜间批处理)
  • ✅ 具有端到端血缘的声明式、可观测数据流
  • ✅ 多目标同步(向量数据库、图、OLTP存储平等对待,而非事后添加)
  • ✅ 针对不可靠API的持久执行
  • ✅ 用于调试和可观测性的原生工具

CocoIndex是这些想法的一个具体实现。但基本原则是普遍的:AI系统需要将变化、不确定性和异构性视为一流关注点的ETL原语。


**您在AI数据管道中最大的痛点是什么?**您是在处理陈旧的嵌入、模式漂移,还是不断重新设计ETL作业?欢迎评论------我很想听听您的解决方案。

要了解更多关于构建可扩展AI数据基础设施的信息,请访问CocoIndex,查看我们的技术博客文档

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