Créer une collection externeCompatible with Milvus 3.0.x

Une collection externe est un type de collection de données dans Milvus qui accède aux données provenant de systèmes de stockage externes ou de tables de bases de données, tels qu'AWS S3 et Iceberg, sans les copier dans Milvus. Elle fait office de couche de requête au-dessus des lacs de données tout en conservant la compatibilité avec les interfaces de requête de Milvus.

Présentation

Dans un pipeline de données d’IA classique, les utilisateurs ont peut-être déjà stocké leurs données au format Parquet ou dans d’autres formats sur leur système de stockage, tel qu’AWS S3. Pour permettre à Milvus d’exploiter ces données stockées en externe, les utilisateurs doivent généralement les importer dans le stockage propre à Milvus à l’aide de pipelines ETL (Extract-Transform-Load).

Ce workflow consistant à « apporter ses données vers Milvus » génère des données redondantes difficiles à synchroniser et alourdit la charge de maintenance technique nécessaire pour garantir la cohérence des données.

Workflow « Amener les données vers le système de calcul »

Pour résoudre ces problèmes, Milvus propose des collections externes qui vous permettent d’accéder à vos données stockées en externe depuis Milvus sans vous soucier de la synchronisation des données ni des pipelines ETL.

Workflow « Amener le calcul vers les données »

Une fois créée, une collection externe peut accéder directement à vos données et les conserver à l’emplacement même où vous les stockez. En arrière-plan, Milvus crée des fichiers de manifeste pour enregistrer les correspondances entre les métadonnées de Milvus et les lignes des fichiers de données externes. Une fois les fichiers de manifeste prêts, vous pouvez créer des index dans la collection externe comme vous le feriez dans n’importe quelle collection gérée.

Lorsque vos données changent, le déclenchement manuel d’une actualisation en moins d’une seconde met à jour les métadonnées, ce qui permet à Milvus de rester toujours à jour.

Étape 1 : Créer un schéma

Tout comme pour la création d’une collection gérée, vous devez également créer un schéma avant de créer une collection externe. Cependant, ce schéma est légèrement différent de celui d’une collection gérée.

from pymilvus import MilvusClient, DataType

schema = MilvusClient.create_schema(
    external_source='s3://s3.<region-id>.amazonaws.com/<bucket>/',
    external_spec='{
        "format": "parquet",
        "extfs": {
            ...
        }
    }'
)

import com.google.gson.JsonObject;
import io.milvus.v2.service.collection.request.CreateCollectionReq;

JsonObject externalSpec = new JsonObject();
externalSpec.addProperty("format", "parquet");
externalSpec.add("extfs", new JsonObject());

CreateCollectionReq.CollectionSchema schema = CreateCollectionReq.CollectionSchema.builder()
        .externalSource("s3://s3.<region-id>.amazonaws.com/<bucket>/")
        .externalSpec(externalSpec)
        .build();

import (
    "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/entity"
    client "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/milvusclient"
)

schema := entity.NewSchema().
    WithName("product_embeddings").
    WithExternalSource("s3://my-bucket/embeddings/").
    WithExternalSpec(`{"format": "parquet", "extfs": { ... }}`)

// node

export fields='[
        {
            "fieldName": "product_id",
            "dataType": "Int64",
            "isPrimary": true
        },
        {
            "fieldName": "embedding",
            "dataType": "FloatVector",
            "elementTypeParams": {
                "dim": "768"
            }
        },
        {
            "fieldName": "product_name",
            "dataType": "VarChar",
            "elementTypeParams": {
                "max_length": 512
            }
        }
    ]'

Pour créer le schéma d’une collection externe, vous devez spécifier l’URI des données source, le format des données et les paramètres d’authentification.

{
    "format": "...",
    "extfs": {
        "access_key_id":     "AKIA..",
        "access_key_value":  "u4Lh...",
        "region":            "us-west-2",
        "cloud_provider":    "aws",
        "use_ssl":           "true",
        "use_virtual_host":  "true"
    }
}

{
    "format": "...",
    "extfs": {
        "use_iam":           "true",
        "iam_endpoint":      "https://sts.<region>.amazonaws.com",
        "region":            "us-west-2",
        "cloud_provider":    "aws",
        "use_ssl":           "true"
    }
}

{
    "format": "...",
    "extfs": {
        "storage_type": "remote"
    }
}

{
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": [
        {
            "Effect": "Allow",
            "Action": [
                "s3:ListBucket",
                "s3:GetBucketLocation"
            ],
            "Resource": "arn:aws:s3:::SOURCE-DATA-BUCKET"
        },
        {
            "Effect": "Allow",
            "Action": [
                "s3:GetObject",
                "s3:PutObject",
                "s3:DeleteObject"
            ],
            "Resource": "arn:aws:s3:::SOURCE-DATA-BUCKET/*"
        }
    ]
}

{
  "Version": "2012-10-17",
  "Statement": [
    {
      "Effect": "Allow",
      "Principal": {
        "AWS": "arn:aws:iam::ACCOUNT_RUNNING_MILVUS:root"
      },
      "Action": "sts:AssumeRole",
      "Condition": {
        "StringEquals": {
          "sts:ExternalId": "YOUR_UNIQUE_EXTERNAL_ID"
        }
      }
    }
  ]
}

{
    "format": "...",
    "extfs": {
        "cloud_provider": "aws",
        "region": "us-west-2",
        "storage_type": "remote",
        "use_ssl": "true",
        "use_iam": "true",
        "role_arn": "arn:aws:iam::306787000000:role/lentitude-bucket-role",
        "external_id": "YOUR_UNIQUE_EXTERNAL_ID",
        "load_frequency": "900"
    }
}

Étape 2 : Ajouter des champs

Une fois le schéma prêt, vous pouvez ajouter des champs comme suit :

schema.add_field(
    field_name="product_id",
    datatype=DataType.INT64,
    external_field="id" # field name in the external data file
)
schema.add_field(
    field_name="product_name",
    datatype=DataType.VARCHAR,
    max_length=512,
    external_field="name"
)
schema.add_field(
    field_name="embedding",
    datatype=DataType.FLOAT_VECTOR,
    dim=768,
    external_field="vector"
)

import io.milvus.v2.common.DataType;
import io.milvus.v2.service.collection.request.AddFieldReq;

schema.addField(AddFieldReq.builder()
        .fieldName("product_id")
        .dataType(DataType.Int64)
        .externalField("id")
        .build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
        .fieldName("product_name")
        .dataType(DataType.VarChar)
        .maxLength(512)
        .externalField("name")
        .build());
schema.addField(AddFieldReq.builder()
        .fieldName("embedding")
        .dataType(DataType.FloatVector)
        .dimension(768)
        .externalField("vector")
        .build());

import (
    "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/entity"
    client "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/milvusclient"
)

schema = schema.
    WithField(
        entity.NewField().
            WithName("product_id").
            WithDataType(entity.FieldTypeInt64).
            WithExternalField("id"),
    ).
    WithField(
        entity.NewField().
            WithName("product_name").
            WithDataType(entity.FieldTypeVarChar).
            WithMaxLength(512).
            WithExternalField("name"),
    ).
    WithField(
        entity.NewField().
            WithName("embedding").
            WithDataType(entity.FieldTypeFloatVector).
            WithDim(768).
            WithExternalField("vector"),
    )

// node

export schema="{
    \"externalSource\": \"volume://my_volume/path/to/a/folder\",
    \"externalSpec\": \"{\\\"format\\\": \\\"parquet\\\"}\",
    \"fields\": $fields
}"

Étape 3 : Créer une collection

Après avoir ajouté tous les champs au schéma, vous pouvez créer la collection externe.

client = MilvusClient(
    uri="http://localhost:19530",
    token="root:Milvus"
)

client.create_collection(
    collection_name="test_collection",
    schema=schema
)

import io.milvus.v2.client.ConnectConfig;
import io.milvus.v2.client.MilvusClientV2;

ConnectConfig connectConfig = ConnectConfig.builder()
        .uri("http://localhost:19530")
        .token("root:Milvus")
        .build();

MilvusClientV2 client = new MilvusClientV2(connectConfig);

CreateCollectionReq createReq = CreateCollectionReq.builder()
        .collectionName("test_collection")
        .collectionSchema(schema)
        .build();
client.createCollection(createReq);

import (
    "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/entity"
    client "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/milvusclient"
)

ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
defer cancel()

milvusAddr := "http://localhost:19530"
token := "root:Milvus"

client, err := milvusclient.New(ctx, &milvusclient.ClientConfig{
    Address: milvusAddr,
    APIKey: token
})

err = client.CreateCollection(ctx, milvusclient.NewCreateCollectionOption("test_collection", schema))

if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    // handle error
}

// node

curl --request POST \
--url "${PROJECT_ENDPOINT}/v2/vectordb/collections/create" \
--header "Authorization: Bearer ${TOKEN}" \
--header "Content-Type: application/json" \
--header "Request-Timeout: 10" \
-d "{
    \"dbName\": \"my_database\",
    \"collectionName\": \"test_collection\",
    \"schema\": $schema
}"

Étape 4 : Créer des index

Vous pouvez créer des index pour les champs de la collection externe comme vous le feriez pour les collections gérées.

index_params = client.prepare_index_params()
# Add indexes
index_params.add_index(
    field_name="embedding",
    index_type="AUTOINDEX",
    metric_type="COSINE"
)
index_params.add_index(
    field_name="product_name",
    index_type="AUTOINDEX"
)
client.create_index(
    db_name="my_database",
    collection_name="test_collection",
    index_params=index_params
)

import io.milvus.v2.common.IndexParam;
import io.milvus.v2.service.index.request.CreateIndexReq;
import java.util.*;

IndexParam indexParamForIdField = IndexParam.builder()
        .fieldName("product_name")
        .indexType(IndexParam.IndexType.AUTOINDEX)
        .build();
IndexParam indexParamForVectorField = IndexParam.builder()
        .fieldName("embedding")
        .indexType(IndexParam.IndexType.AUTOINDEX)
        .metricType(IndexParam.MetricType.COSINE)
        .build();
List<IndexParam> indexParams = new ArrayList<>();
indexParams.add(indexParamForIdField);
indexParams.add(indexParamForVectorField);
CreateIndexReq createIndexReq = CreateIndexReq.builder()
        .dbName("my_database")
        .collectionName("test_collection")
        .indexParams(indexParams)
        .build();
client.createIndex(createIndexReq);

import (
    "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/entity"
    "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/index"
    "github.com/milvus-io/milvus/client/v2/milvusclient"
)

collectionName := "test_collection"
indexOptions := []milvusclient.CreateIndexOption{
    milvusclient.NewCreateIndexOption(collectionName, "embedding", index.NewAutoIndex(entity.COSINE)),
    milvusclient.NewCreateIndexOption(collectionName, "product_name", index.NewAutoIndex(index.AUTOINDEX)),
}
indexTask, err := client.CreateIndex(ctx, indexOptions)
if err != nil {
    // handler err
}
err = indexTask.Await(ctx)
if err != nil {
    // handler err
}

client.createIndex({
    db_name: "my_database",
    collection_name: "test_collection",
    field_name: "product_name",
    index_type: "AUTOINDEX"
})
client.createIndex({
    db_name: "my_database",
    collection_name: "test_collection",
    field_name: "embedding",
    index_type: "AUTOINDEX",
    metric_type: "COSINE"
})

export indexParams='[
        {
            "fieldName": "embedding",
            "indexName": "my_vector",
            "indexType": "AUTOINDEX"
        },
        {
            "fieldName": "product_name",
            "indexName": "my_id",
            "indexType": "AUTOINDEX"
        }
    ]'

curl --request POST \
--url "${PROJECT_ENDPOINT}/v2/vectordb/indexes/create" \
--header "Authorization: Bearer ${TOKEN}" \
--header "Content-Type: application/json" \
--header "Request-Timeout: 10" \
-d "{
    \"dbName\": \"my_database\",
    \"collectionName\": \"test_collection\",
    \"indexParams\": $indexParams
}"

Étape 5 : Actualiser les données

Une fois la collection prête, actualisez-la pour créer les métadonnées et les index de vos données.

job_id = client.refresh_external_collection(
    db_name="my_database",
    collection_name="test_collection"
)
while True:
    progress = client.get_refresh_external_collection_progress(job_id=job_id)
    print(f"  {progress.state}: {progress.progress}%")
    if progress.state == "RefreshCompleted":
        elapsed = progress.end_time - progress.start_time
        print(f"  Completed in {elapsed}ms")
        break
    elif progress.state == "RefreshFailed":
        print(f"  Failed: {progress.reason}")
        break
    time.sleep(2)

import io.milvus.v2.service.utility.request.GetRefreshExternalCollectionProgressReq;
import io.milvus.v2.service.utility.request.ListRefreshExternalCollectionJobsReq;
import io.milvus.v2.service.utility.request.RefreshExternalCollectionReq;
import io.milvus.v2.service.utility.response.GetRefreshExternalCollectionProgressResp;
import io.milvus.v2.service.utility.response.ListRefreshExternalCollectionJobsResp;
import io.milvus.v2.service.utility.response.RefreshExternalCollectionJobInfo;
import io.milvus.v2.service.utility.response.RefreshExternalCollectionResp;

while (true) {
    GetRefreshExternalCollectionProgressResp resp = client.getRefreshExternalCollectionProgress(
            GetRefreshExternalCollectionProgressReq.builder()
                    .jobId(jobId)
                    .build());
    RefreshExternalCollectionJobInfo jobInfo = resp.getJobInfo();
    if ("RefreshCompleted".equals(jobInfo.getState())) {
        long elapsed = jobInfo.getEndTime() - jobInfo.getStartTime();
        System.out.printf("  Refresh completed in %dms%n", elapsed);
        break;
    } else if ("RefreshFailed".equals(jobInfo.getState())) {
        System.out.printf("  Refresh failed: %s%n", jobInfo.getReason());
    }
    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
}

refreshResult, err := client.RefreshExternalCollection(ctx,
    client.NewRefreshExternalCollectionOption("test_collection"))
jobID := refreshResult.JobID
for {
    progress, _ := client.GetRefreshExternalCollectionProgress(ctx,
        client.NewGetRefreshExternalCollectionProgressOption(jobID))
    fmt.Printf("State: %s\n", progress.State)
    if progress.State == entity.RefreshStateCompleted {
        fmt.Println("Refresh completed!")
        break
    }
    if progress.State == entity.RefreshStateFailed {
        fmt.Printf("Refresh failed: %s\n", progress.Reason)
        break
    }
    time.Sleep(2 * time.Second)
}

// node

curl --request POST \
--url "${PROJECT_ENDPOINT}/v2/vectordb/jobs/external_collection/refresh" \
--header "Authorization: Bearer ${TOKEN}" \
--header "Content-Type: application/json" \
--header "Request-Timeout: 10" \
-d "{
    \"dbName\": \"my_database\",
    \"collectionName\": \"test_collection\",
    \"externalSource\": \"volume://my_volume/path/to/a/folder\",
    \"externalSpec\": \"{\\\"format\\\": \\\"parquet\\\"}\"
}"

L'opération d'actualisation est asynchrone ; vous devez donc mettre en place une boucle pour surveiller sa progression.

Étapes suivantes

Une fois la collection externe actualisée, vous pouvez charger et valider la collection, puis effectuer des recherches de similarité et des requêtes dans la collection externe comme vous le feriez dans n’importe quelle collection gérée, à cette exception près que les collections d’une base de données destinée au calcul à la demande doivent être associées à un cluster à la demande pour les recherches et les requêtes.

Avant d’effectuer des opérations DQL, telles que la recherche, la requête, la récupération et la recherche hybride, vous devez créer une session pour associer les ressources de calcul d’un cluster à la demande.

Si la source de données externe contient ultérieurement un autre champ que vous souhaitez exposer dans Milvus, ajoutez un champ au schéma de la collection externe et actualisez à nouveau la collection externe. Pour plus de détails, reportez-vous à la section Modifier le schéma d’une collection externe.