Свершилось!

Предисловие

Каждый, кто работает с PostgreSQL, знает его символ — синего слона. Но задумывались ли вы, откуда он взялся? Его история — это не результат работы дорогого брендингового агентства, а захватывающее повествование о зарождении IT-сообщества, питерских энтузиастах, случайных файлах и том, как «маленький презент» стал мировым символом.

Эта история началась с шутки на офисной кухне 10 декабря, но, как водится, у каждой приличной шутки, она вдруг стала интересной для воплощения, а в конце переросла в не самую технически простую реализацию с хождением по многочисленным граблям. 

А началось всё просто: пока все вокруг спорят как настраивать железо и тюнить операционные системы дабы выжать лишних TPS, мы решили проверить как отреагирует движок PostgreSQL если загрузить в него действительно большой объём данных. Например, давайте сделаем базу размером один петабайт и посмотрим как он это переживёт.

На дворе было 10 декабря, руководство поставило задачу сдать отчёт 20 января, до нового года оставалось меньше месяца, а в руках появился знакомый всем инженерам зуд.

Что же произойдет?

Использование специальных инструментов не по назначению часто вызывает негатив со стороны профессионалов. Однако решение бессмысленных, но интересных задач тренирует нестандартное мышление и позволяет изучить инструмент с разных точек зрения в поиске подходящего решения.

В этой статье мы разберём несколько аномальных случаев высокой нагрузки в СУБД PostgreSQL. Что это такое? Обычно PostgreSQL хорошо показывает себя под нагрузкой и оправдывает ожидания в отношении производительности — она остаётся высокой. Но при определённых профилях нагрузки СУБД может вести себя не так, как мы ожидаем. Это и есть аномалии, на которых мы сосредоточимся в данной статье (для тех, кто предпочитает видео, эта информация доступна в виде записи доклада на HighLoad++).

Наша компания помогает обслуживать мультитерабайтные базы данных в крупных проектах, поэтому мой рассказ об аномалиях основан на реальном опыте промышленной эксплуатации СУБД в Postgres Professional — порой мы сталкиваемся с тем, что СУБД ведёт себя не так, как мы ожидали.

Также в рамках статьи мы рассмотрим следующее:

Много лет в комьюнити PostgreSQL никто не верил что эта СУБД в принципе может использоваться в системах с большой транзакционной нагрузкой. То есть, какие-то тестовые лаборатории, бэкенд веб-приложений средней руки и так далее — вот его типичные задачи. А когда нужна серьёзная нагрузка, это уже надо брать СУБД за много денег и не сомневаться. Ну и раз никто не верил, то и не развивал особенно его в эту сторону, оставляя всё больше повисших в воздухе вопросов.

Но на практике вышло так, что наши клиенты всё чаще сталкиваются с проблемами, которые породил этот подход. Например, в международном комьюнити постгреса считается, что 64 ядра — это предельный размер сервера, где его вообще можно запустить. А мы всё чаще видим, что это становится минимальной типовой конфигурацией. Другим таким узким местом стал счётчик транзакций, ситуация с которым намного более интересная. Поэтому о нём мы сегодня и поговорим. В чём там проблема, как мы её решили, и что на эту тему думает международное комьюнити.

Postgres Professional продолжает публиковать книги о возможностях СУБД PostgreSQL. В этот раз представляем учебное пособие для тех, кто хочет стать маэстро в управлении базами данных.

У нас не подгорит!

Как PostgreSQL хранит большие значения столбцов? Какие явные и неявные ограничения есть у существующего механизма хранения? Что за проблемы вызваны этими ограничениями? И как можно решить эти проблемы, и расширить возможности PostgreSQL? Об этом, и чуть больше - данная статья.

(В статье использованы примеры и пояснения из книги Nouveaulités de PostgreSQL 10. (с) Dalibo, перевод с французского Игоря Лёвшина, редактор Егор Рогов (оригинал). Примеры проверены, иногда изменены для большей наглядности)

Конечно, мы уже ждем не дождемся появления 11-й версии PostgreSQL. Но уже сейчас ясно, что некоторые довольно радикальные улучшения производительности появились уже в версии 10. Определенно есть смысл разобраться сначала с ними.

Производительность "десятки" улучшилась сразу в нескольких направлениях. В этой статье речь пойдет об ускорении за счет:

• распараллеливания сканирования таблиц и индексов,
• более эффективного агрегирования,
• быстрых переходных таблиц,
• ускорения запросов за счет многоколоночной статистики.

Мы начнем с параллелизма.

Релизы

• Вышел Postgres Pro Standard 10.1.1. В эту версию перенесены все ключевые доработки и новые возможности СУБД Postgres Pro Standard 9.6, исправлены некоторые найденные ошибки. Также вышла сборка PostgreSQL 10.1 под Windows
• Вышла версия PgBouncer 1.8.1. Исправлена ошибка в 1.8: добавлен недостающий файл, теперь PgBouncer без проблем собирается из тарбола.
• Появилась версия драйвера psqlODBC 10.01.0000. Некоторые поправки и усовершенствования по сравнению с версией 10.00.0000. Например, ликвидированы утечки памяти.

Статьи

• В статье Jsonb: few more stories about the performance
  Дмитрий Долгов (Zalando) обнародовал производительность PostgreSQL, MySQL и MongoDB на тестах YCSB. Сравнивалась производительность обработки бинарных JSON-ов (JSONB и BSON). Методика тестирования (в облаке) расписана подробно, есть выводы и рекомендации.
  До этого тема обсуждалась на PGConf.EU 2017 в Варшаве и на других конференциях. Например, в презентации Олега Бартунова по результатам YCSB-тестирования в Postgres Professional (слайд 81 и далее). В этих тестах на выделенных мощных серверах сравнивались только MongoDB и PostgreSQL, а акцент был сделан на высокую нагрузку (тысячи клиентов одновременно).

Пользователи PostgreSQL нередко оперируют аналитическими запросами, при выполнении которых данные сортируются и группируются по разным правилам. За счёт оптимизации вычисления агрегатов и сортировок можно значительно сократить время и стоимость выполнения запросов. Об одной из таких оптимизаций — выборе порядка колонок в выражении GROUP BY — расскажем в этой статье.

Postgres уже умеет перестраивать список группируемых выражений в соответствии с порядком колонок из условия ORDER BY, чтобы исключить дополнительную сортировку и сэкономить вычислительные ресурсы. Мы пошли дальше, реализовали свою идею в дистрибутивах Postgres Pro Standard и Enterprise и вынесли патчи на обсуждение сообщества Postgres (первое и второе) в надежде, что они войдут в ближайшую версию ванильного PostgreSQL.