docs/admin/Import.md

   1 # Importing the Database
   2
   3 The following instructions explain how to create a Nominatim database
   4 from an OSM planet file. It is assumed that you have already successfully
   5 installed the Nominatim software itself and the `nominatim` tool can be found
   6 in your `PATH`. If this is not the case, return to the
   7 [installation page](Installation.md).
   8
   9 ## Creating the project directory
  10
  11 Before you start the import, you should create a project directory for your
  12 new database installation. This directory receives all data that is related
  13 to a single Nominatim setup: configuration, extra data, etc. Create a project
  14 directory apart from the Nominatim software and change into the directory:
  15
  16 ```
  17 mkdir ~/nominatim-planet
  18 cd ~/nominatim-planet
  19 ```
  20
  21 In the following, we refer to the project directory as `$PROJECT_DIR`. To be
  22 able to copy&paste instructions, you can export the appropriate variable:
  23
  24 ```
  25 export PROJECT_DIR=~/nominatim-planet
  26 ```
  27
  28 The Nominatim tool assumes per default that the current working directory is
  29 the project directory but you may explicitly state a different directory using
  30 the `--project-dir` parameter. The following instructions assume that you run
  31 all commands from the project directory.
  32
  33 !!! tip "Migration Tip"
  34
  35     Nominatim used to be run directly from the build directory until version 3.6.
  36     Essentially, the build directory functioned as the project directory
  37     for the database installation. This setup still works and can be useful for
  38     development purposes. It is not recommended anymore for production setups.
  39     Create a project directory that is separate from the Nominatim software.
  40
  41 ### Configuration setup in `.env`
  42
  43 The Nominatim server can be customized via a `.env` in the project directory.
  44 This is a file in [dotenv](https://github.com/theskumar/python-dotenv) format
  45 which looks the same as variable settings in a standard shell environment.
  46 You can also set the same configuration via environment variables. All
  47 settings have a `NOMINATIM_` prefix to avoid conflicts with other environment
  48 variables.
  49
  50 There are lots of configuration settings you can tweak. Have a look
  51 at `settings/env.default` for a full list. Most should have a sensible default.
  52
  53 #### Flatnode files
  54
  55 If you plan to import a large dataset (e.g. Europe, North America, planet),
  56 you should also enable flatnode storage of node locations. With this
  57 setting enabled, node coordinates are stored in a simple file instead
  58 of the database. This will save you import time and disk storage.
  59 Add to your `.env`:
  60
  61     NOMINATIM_FLATNODE_FILE="/path/to/flatnode.file"
  62
  63 Replace the second part with a suitable path on your system and make sure
  64 the directory exists. There should be at least 75GB of free space.
  65
  66 ## Downloading additional data
  67
  68 ### Wikipedia/Wikidata rankings
  69
  70 Wikipedia can be used as an optional auxiliary data source to help indicate
  71 the importance of OSM features. Nominatim will work without this information
  72 but it will improve the quality of the results if this is installed.
  73 This data is available as a binary download. Put it into your project directory:
  74
  75     cd $PROJECT_DIR
  76     wget https://www.nominatim.org/data/wikimedia-importance.sql.gz
  77
  78 The file is about 400MB and adds around 4GB to the Nominatim database.
  79
  80 !!! tip
  81     If you forgot to download the wikipedia rankings, you can also add
  82     importances after the import. Download the files, then run
  83     `nominatim refresh --wiki-data --importance`. Updating importances for
  84     a planet can take a couple of hours.
  85
  86 ### Great Britain, USA postcodes
  87
  88 Nominatim can use postcodes from an external source to improve searches that
  89 involve a GB or US postcode. This data can be optionally downloaded into the
  90 project directory:
  91
  92     cd $PROJECT_DIR
  93     wget https://www.nominatim.org/data/gb_postcode_data.sql.gz
  94     wget https://www.nominatim.org/data/us_postcode_data.sql.gz
  95
  96 ## Choosing the data to import
  97
  98 In its default setup Nominatim is configured to import the full OSM data
  99 set for the entire planet. Such a setup requires a powerful machine with
 100 at least 64GB of RAM and around 900GB of SSD hard disks. Depending on your
 101 use case there are various ways to reduce the amount of data imported. This
 102 section discusses these methods. They can also be combined.
 103
 104 ### Using an extract
 105
 106 If you only need geocoding for a smaller region, then precomputed OSM extracts
 107 are a good way to reduce the database size and import time.
 108 [Geofabrik](https://download.geofabrik.de) offers extracts for most countries.
 109 They even have daily updates which can be used with the update process described
 110 [in the next section](../Update). There are also
 111 [other providers for extracts](https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Planet.osm#Downloading).
 112
 113 Please be aware that some extracts are not cut exactly along the country
 114 boundaries. As a result some parts of the boundary may be missing which means
 115 that Nominatim cannot compute the areas for some administrative areas.
 116
 117 ### Dropping Data Required for Dynamic Updates
 118
 119 About half of the data in Nominatim's database is not really used for serving
 120 the API. It is only there to allow the data to be updated from the latest
 121 changes from OSM. For many uses these dynamic updates are not really required.
 122 If you don't plan to apply updates, you can run the import with the
 123 `--no-updates` parameter. This will drop the dynamic part of the database as
 124 soon as it is not required anymore.
 125
 126 You can also drop the dynamic part later using the following command:
 127
 128 ```
 129 nominatim freeze
 130 ```
 131
 132 Note that you still need to provide for sufficient disk space for the initial
 133 import. So this option is particularly interesting if you plan to transfer the
 134 database or reuse the space later.
 135
 136 ### Reverse-only Imports
 137
 138 If you only want to use the Nominatim database for reverse lookups or
 139 if you plan to use the installation only for exports to a
 140 [photon](https://photon.komoot.de/) database, then you can set up a database
 141 without search indexes. Add `--reverse-only` to your setup command above.
 142
 143 This saves about 5% of disk space.
 144
 145 ### Filtering Imported Data
 146
 147 Nominatim normally sets up a full search database containing administrative
 148 boundaries, places, streets, addresses and POI data. There are also other
 149 import styles available which only read selected data:
 150
 151 * **settings/import-admin.style**
 152   Only import administrative boundaries and places.
 153 * **settings/import-street.style**
 154   Like the admin style but also adds streets.
 155 * **settings/import-address.style**
 156   Import all data necessary to compute addresses down to house number level.
 157 * **settings/import-full.style**
 158   Default style that also includes points of interest.
 159 * **settings/import-extratags.style**
 160   Like the full style but also adds most of the OSM tags into the extratags
 161   column.
 162
 163 The style can be changed with the configuration `NOMINATIM_IMPORT_STYLE`.
 164
 165 To give you an idea of the impact of using the different styles, the table
 166 below gives rough estimates of the final database size after import of a
 167 2020 planet and after using the `--drop` option. It also shows the time
 168 needed for the import on a machine with 64GB RAM, 4 CPUS and NVME disks.
 169 Note that the given sizes are just an estimate meant for comparison of
 170 style requirements. Your planet import is likely to be larger as the
 171 OSM data grows with time.
 172
 173 style     | Import time  |  DB size   |  after drop
 174 ----------|--------------|------------|------------
 175 admin     |    4h        |  215 GB    |   20 GB
 176 street    |   22h        |  440 GB    |  185 GB
 177 address   |   36h        |  545 GB    |  260 GB
 178 full      |   54h        |  640 GB    |  330 GB
 179 extratags |   54h        |  650 GB    |  340 GB
 180
 181 You can also customize the styles further.
 182 A [description of the style format](../develop/Import.md#configuring-the-import)
 183 can be found in the development section.
 184
 185 ## Initial import of the data
 186
 187 !!! danger "Important"
 188     First try the import with a small extract, for example from
 189     [Geofabrik](https://download.geofabrik.de).
 190
 191 Download the data to import. Then issue the following command
 192 from the **build directory** to start the import:
 193
 194 ```sh
 195 nominatim import --osm-file <data file> 2>&1 | tee setup.log
 196 ```
 197
 198 ### Notes on full planet imports
 199
 200 Even on a perfectly configured machine
 201 the import of a full planet takes around 2 days. Once you see messages
 202 with `Rank .. ETA` appear, the indexing process has started. This part takes
 203 the most time. There are 30 ranks to process. Rank 26 and 30 are the most complex.
 204 They take each about a third of the total import time. If you have not reached
 205 rank 26 after two days of import, it is worth revisiting your system
 206 configuration as it may not be optimal for the import.
 207
 208 ### Notes on memory usage
 209
 210 In the first step of the import Nominatim uses [osm2pgsql](https://osm2pgsql.org)
 211 to load the OSM data into the PostgreSQL database. This step is very demanding
 212 in terms of RAM usage. osm2pgsql and PostgreSQL are running in parallel at
 213 this point. PostgreSQL blocks at least the part of RAM that has been configured
 214 with the `shared_buffers` parameter during
 215 [PostgreSQL tuning](Installation#postgresql-tuning)
 216 and needs some memory on top of that. osm2pgsql needs at least 2GB of RAM for
 217 its internal data structures, potentially more when it has to process very large
 218 relations. In addition it needs to maintain a cache for node locations. The size
 219 of this cache can be configured with the parameter `--osm2pgsql-cache`.
 220
 221 When importing with a flatnode file, it is best to disable the node cache
 222 completely and leave the memory for the flatnode file. Nominatim will do this
 223 by default, so you do not need to configure anything in this case.
 224
 225 For imports without a flatnode file, set `--osm2pgsql-cache` approximately to
 226 the size of the OSM pbf file you are importing. The size needs to be given in
 227 MB. Make sure you leave enough RAM for PostgreSQL and osm2pgsql as mentioned
 228 above. If the system starts swapping or you are getting out-of-memory errors,
 229 reduce the cache size or even consider using a flatnode file.
 230
 231
 232 ### Testing the installation
 233
 234 Run this script to verify all required tables and indices got created successfully.
 235
 236 ```sh
 237 nominatim admin --check-database
 238 ```
 239
 240 Now you can try out your installation by running:
 241
 242 ```sh
 243 nominatim serve
 244 ```
 245
 246 This runs a small test server normally used for development. You can use it
 247 to verify that your installation is working. Go to
 248 `http://localhost:8088/status.php` and you should see the message `OK`.
 249 You can also run a search query, e.g. `http://localhost:8088/search.php?q=Berlin`.
 250
 251 To run Nominatim via webservers like Apache or nginx, please read the
 252 [Deployment chapter](Deployment.md).
 253
 254 ## Tuning the database
 255
 256 Accurate word frequency information for search terms helps PostgreSQL's query
 257 planner to make the right decisions. Recomputing them can improve the performance
 258 of forward geocoding in particular under high load. To recompute word counts run:
 259
 260 ```sh
 261 nominatim refresh --word-counts
 262 ```
 263
 264 This will take a couple of hours for a full planet installation. You can
 265 also defer that step to a later point in time when you realise that
 266 performance becomes an issue. Just make sure that updates are stopped before
 267 running this function.
 268
 269 If you want to be able to search for places by their type through
 270 [special key phrases](https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Nominatim/Special_Phrases)
 271 you also need to enable these key phrases like this:
 272
 273     nominatim special-phrases --from-wiki > specialphrases.sql
 274     psql -d nominatim -f specialphrases.sql
 275
 276 Note that this command downloads the phrases from the wiki link above. You
 277 need internet access for the step.
 278
 279
 280 ## Installing Tiger housenumber data for the US
 281
 282 Nominatim is able to use the official [TIGER](https://www.census.gov/geographies/mapping-files/time-series/geo/tiger-line-file.html)
 283 address set to complement the OSM house number data in the US. You can add
 284 TIGER data to your own Nominatim instance by following these steps. The
 285 entire US adds about 10GB to your database.
 286
 287   1. Get preprocessed TIGER 2019 data and unpack it into your project
 288      directory:
 289
 290         cd $PROJECT_DIR
 291         wget https://nominatim.org/data/tiger2019-nominatim-preprocessed.tar.gz
 292         tar xf tiger2019-nominatim-preprocessed.tar.gz
 293
 294   2. Import the data into your Nominatim database:
 295
 296         nominatim add-data --tiger-data tiger
 297
 298   3. Enable use of the Tiger data in your `.env` by adding:
 299
 300         echo NOMINATIM_USE_US_TIGER_DATA=yes >> .env
 301
 302   4. Apply the new settings:
 303
 304         nominatim refresh --functions
 305
 306
 307 See the [developer's guide](../develop/data-sources.md#us-census-tiger) for more
 308 information on how the data got preprocessed.
 309