]> git.openstreetmap.org Git - nominatim.git/blob - docs/admin/Import.md
Merge pull request #2160 from lonvia/introduce-project-dir
[nominatim.git] / 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. If this is not the case, return to the
6 [installation page](Installation.md).
7
8 ## Creating the project directory
9
10 Before you start the import, you should create a project directory for your
11 new database installation. This directory receives all data that is related
12 to a single Nominatim setup: configuration, extra data, etc. Create a project
13 directory apart from the Nominatim software:
14
15 ```
16 mkdir ~/nominatim-planet
17 ```
18
19 In the following, we refer to the project directory as `$PROJECT_DIR`. To be
20 able to copy&paste instructions, you can export the appropriate variable:
21
22 ```
23 export PROJECT_DIR=~/nominatim-planet
24 ```
25
26 The Nominatim tool assumes per default that the current working directory is
27 the project directory but you may explicitly state a different directory using
28 the `--project-dir` parameter. The following instructions assume that you have
29 added the Nominatim build directory to your PATH and run all directories from
30 the project directory. If you haven't done yet, add the build directory to your
31 path and change to the new project directory:
32
33 ```
34 export PATH=~/Nominatim/build:$PATH
35 cd $PROJECT_DIR
36 ```
37
38 Of course, you have to replace the path above with the location of your build
39 directory.
40
41 !!! tip "Migration Tip"
42
43     Nominatim used to be run directly from the build directory until version 3.6.
44     Essentially, the build directory functioned as the project directory
45     for the database installation. This setup still works and can be useful for
46     development purposes. It is not recommended anymore for production setups.
47     Create a project directory that is separate from the Nominatim software.
48
49 ### Configuration setup in `.env`
50
51 The Nominatim server can be customized via a `.env` in the project directory.
52 This is a file in [dotenv](https://github.com/theskumar/python-dotenv) format
53 which looks the same as variable settings in a standard shell environment.
54 You can also set the same configuration via environment variables. All
55 settings have a `NOMINATIM_` prefix to avoid conflicts with other environment
56 variables.
57
58 There are lots of configuration settings you can tweak. Have a look
59 at `settings/env.default` for a full list. Most should have a sensible default.
60
61 #### Flatnode files
62
63 If you plan to import a large dataset (e.g. Europe, North America, planet),
64 you should also enable flatnode storage of node locations. With this
65 setting enabled, node coordinates are stored in a simple file instead
66 of the database. This will save you import time and disk storage.
67 Add to your `.env`:
68
69     NOMINATIM_FLATNODE_FILE="/path/to/flatnode.file"
70
71 Replace the second part with a suitable path on your system and make sure
72 the directory exists. There should be at least 75GB of free space.
73
74 ## Downloading additional data
75
76 ### Wikipedia/Wikidata rankings
77
78 Wikipedia can be used as an optional auxiliary data source to help indicate
79 the importance of OSM features. Nominatim will work without this information
80 but it will improve the quality of the results if this is installed.
81 This data is available as a binary download. Put it into your project directory:
82
83     cd $PROJECT_DIR
84     wget https://www.nominatim.org/data/wikimedia-importance.sql.gz
85
86 The file is about 400MB and adds around 4GB to the Nominatim database.
87
88 !!! tip
89     If you forgot to download the wikipedia rankings, you can also add
90     importances after the import. Download the files, then run
91     `nominatim refresh --wiki-data --importance`. Updating importances for
92     a planet can take a couple of hours.
93
94 ### Great Britain, USA postcodes
95
96 Nominatim can use postcodes from an external source to improve searches that
97 involve a GB or US postcode. This data can be optionally downloaded into the
98 project directory:
99
100     cd $PROJECT_DIR
101     wget https://www.nominatim.org/data/gb_postcode_data.sql.gz
102     wget https://www.nominatim.org/data/us_postcode_data.sql.gz
103
104 ## Choosing the data to import
105
106 In its default setup Nominatim is configured to import the full OSM data
107 set for the entire planet. Such a setup requires a powerful machine with
108 at least 64GB of RAM and around 900GB of SSD hard disks. Depending on your
109 use case there are various ways to reduce the amount of data imported. This
110 section discusses these methods. They can also be combined.
111
112 ### Using an extract
113
114 If you only need geocoding for a smaller region, then precomputed OSM extracts
115 are a good way to reduce the database size and import time.
116 [Geofabrik](https://download.geofabrik.de) offers extracts for most countries.
117 They even have daily updates which can be used with the update process described
118 [in the next section](../Update). There are also
119 [other providers for extracts](https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Planet.osm#Downloading).
120
121 Please be aware that some extracts are not cut exactly along the country
122 boundaries. As a result some parts of the boundary may be missing which means
123 that Nominatim cannot compute the areas for some administrative areas.
124
125 ### Dropping Data Required for Dynamic Updates
126
127 About half of the data in Nominatim's database is not really used for serving
128 the API. It is only there to allow the data to be updated from the latest
129 changes from OSM. For many uses these dynamic updates are not really required.
130 If you don't plan to apply updates, you can run the import with the
131 `--no-updates` parameter. This will drop the dynamic part of the database as
132 soon as it is not required anymore.
133
134 You can also drop the dynamic part later using the following command:
135
136 ```
137 nominatim freeze
138 ```
139
140 Note that you still need to provide for sufficient disk space for the initial
141 import. So this option is particularly interesting if you plan to transfer the
142 database or reuse the space later.
143
144 ### Reverse-only Imports
145
146 If you only want to use the Nominatim database for reverse lookups or
147 if you plan to use the installation only for exports to a
148 [photon](https://photon.komoot.de/) database, then you can set up a database
149 without search indexes. Add `--reverse-only` to your setup command above.
150
151 This saves about 5% of disk space.
152
153 ### Filtering Imported Data
154
155 Nominatim normally sets up a full search database containing administrative
156 boundaries, places, streets, addresses and POI data. There are also other
157 import styles available which only read selected data:
158
159 * **settings/import-admin.style**
160   Only import administrative boundaries and places.
161 * **settings/import-street.style**
162   Like the admin style but also adds streets.
163 * **settings/import-address.style**
164   Import all data necessary to compute addresses down to house number level.
165 * **settings/import-full.style**
166   Default style that also includes points of interest.
167 * **settings/import-extratags.style**
168   Like the full style but also adds most of the OSM tags into the extratags
169   column.
170
171 The style can be changed with the configuration `NOMINATIM_IMPORT_STYLE`.
172
173 To give you an idea of the impact of using the different styles, the table
174 below gives rough estimates of the final database size after import of a
175 2020 planet and after using the `--drop` option. It also shows the time
176 needed for the import on a machine with 64GB RAM, 4 CPUS and NVME disks.
177 Note that the given sizes are just an estimate meant for comparison of
178 style requirements. Your planet import is likely to be larger as the
179 OSM data grows with time.
180
181 style     | Import time  |  DB size   |  after drop
182 ----------|--------------|------------|------------
183 admin     |    4h        |  215 GB    |   20 GB
184 street    |   22h        |  440 GB    |  185 GB
185 address   |   36h        |  545 GB    |  260 GB
186 full      |   54h        |  640 GB    |  330 GB
187 extratags |   54h        |  650 GB    |  340 GB
188
189 You can also customize the styles further.
190 A [description of the style format](../develop/Import.md#configuring-the-import) 
191 can be found in the development section.
192
193 ## Initial import of the data
194
195 !!! danger "Important"
196     First try the import with a small extract, for example from
197     [Geofabrik](https://download.geofabrik.de).
198
199 Download the data to import. Then issue the following command
200 from the **build directory** to start the import:
201
202 ```sh
203 nominatim import --osm-file <data file> 2>&1 | tee setup.log
204 ```
205
206 ### Notes on full planet imports
207
208 Even on a perfectly configured machine
209 the import of a full planet takes around 2 days. Once you see messages
210 with `Rank .. ETA` appear, the indexing process has started. This part takes
211 the most time. There are 30 ranks to process. Rank 26 and 30 are the most complex.
212 They take each about a third of the total import time. If you have not reached
213 rank 26 after two days of import, it is worth revisiting your system
214 configuration as it may not be optimal for the import.
215
216 ### Notes on memory usage
217
218 In the first step of the import Nominatim uses [osm2pgsql](https://osm2pgsql.org)
219 to load the OSM data into the PostgreSQL database. This step is very demanding
220 in terms of RAM usage. osm2pgsql and PostgreSQL are running in parallel at 
221 this point. PostgreSQL blocks at least the part of RAM that has been configured
222 with the `shared_buffers` parameter during
223 [PostgreSQL tuning](Installation#postgresql-tuning)
224 and needs some memory on top of that. osm2pgsql needs at least 2GB of RAM for
225 its internal data structures, potentially more when it has to process very large
226 relations. In addition it needs to maintain a cache for node locations. The size
227 of this cache can be configured with the parameter `--osm2pgsql-cache`.
228
229 When importing with a flatnode file, it is best to disable the node cache
230 completely and leave the memory for the flatnode file. Nominatim will do this
231 by default, so you do not need to configure anything in this case.
232
233 For imports without a flatnode file, set `--osm2pgsql-cache` approximately to
234 the size of the OSM pbf file you are importing. The size needs to be given in
235 MB. Make sure you leave enough RAM for PostgreSQL and osm2pgsql as mentioned
236 above. If the system starts swapping or you are getting out-of-memory errors,
237 reduce the cache size or even consider using a flatnode file.
238
239
240 ### Testing the installation
241
242 Run this script to verify all required tables and indices got created successfully.
243
244 ```sh
245 nominatim check-database
246 ```
247
248 Now you can try out your installation by running:
249
250 ```sh
251 nominatim serve
252 ```
253
254 This runs a small test server normally used for development. You can use it
255 to verify that your installation is working. Go to
256 `http://localhost:8088/status.php` and you should see the message `OK`.
257 You can also run a search query, e.g. `http://localhost:8088/search.php?q=Berlin`.
258
259 To run Nominatim via webservers like Apache or nginx, please read the
260 [Deployment chapter](Deployment.md).
261
262 ## Tuning the database
263
264 Accurate word frequency information for search terms helps PostgreSQL's query
265 planner to make the right decisions. Recomputing them can improve the performance
266 of forward geocoding in particular under high load. To recompute word counts run:
267
268 ```sh
269 nominatim refresh --word-counts
270 ```
271
272 This will take a couple of hours for a full planet installation. You can
273 also defer that step to a later point in time when you realise that
274 performance becomes an issue. Just make sure that updates are stopped before
275 running this function.
276
277 If you want to be able to search for places by their type through
278 [special key phrases](https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Nominatim/Special_Phrases)
279 you also need to enable these key phrases like this:
280
281     nominatim special-phrases --from-wiki > specialphrases.sql
282     psql -d nominatim -f specialphrases.sql
283
284 Note that this command downloads the phrases from the wiki link above. You
285 need internet access for the step.
286
287
288 ## Installing Tiger housenumber data for the US
289
290 Nominatim is able to use the official [TIGER](https://www.census.gov/geographies/mapping-files/time-series/geo/tiger-line-file.html)
291 address set to complement the OSM house number data in the US. You can add
292 TIGER data to your own Nominatim instance by following these steps. The
293 entire US adds about 10GB to your database.
294
295   1. Get preprocessed TIGER 2019 data and unpack it into your project
296      directory:
297
298         cd $PROJECT_DIR
299         wget https://nominatim.org/data/tiger2019-nominatim-preprocessed.tar.gz
300         tar xf tiger2019-nominatim-preprocessed.tar.gz
301
302   2. Import the data into your Nominatim database:
303
304         nominatim add-data --tiger-data tiger
305
306   3. Enable use of the Tiger data in your `.env` by adding:
307
308         echo NOMINATIM_USE_US_TIGER_DATA=yes >> .env
309
310   4. Apply the new settings:
311
312         nominatim refresh --functions
313
314
315 See the [developer's guide](../develop/data-sources.md#us-census-tiger) for more
316 information on how the data got preprocessed.
317