PGConf.Online 2021

В данном рассказе мы хотим рассказать о том, как команда Microsoft, созданная из двух различных команд, работала над проектом, решала проблемы миграции, используя ora2pg, и смогла доказать, что Postgres Single Server может демонстрировать хорошую производительность наравне с Oracle Exadata. Мы расскажем о наших методах работы, а также о ряде основных проблем технического характера, с которыми мы столкнулись, включая миграцию выражений BULK COLLECT, иерархических запросов, курсорных выражений REF CURSOR и других, более сложных конструкций Oracle.

Наша история о практическом подтверждении гипотезы, которое доказало, что Postgres может демонстрировать такую же производительность, как Oracle Exadata. Схема мигрируемой БД была не самой простой. Скорее, наоборот. Код был нагружен динамическими запросами, выражениями BULK COLLECT, вложенными циклами, операторами CONNECT BY, глобальными переменными и множеством зависимостей. Инструмент Ora2pg очень помог нам с преобразованием схемы БД, но всё равно осталось много работы, которую можно было сделать только вручную. Оценки, которые мы получили благодаря инструменту, также оказались очень далеки от истины, поскольку требовалась не просто миграция кода, а изменение его архитектуры. В рамках нашего доклада мы рассмотрим следующие подтемы:

• Как (не) работают оценки
• Как мы справились с миграцией выражений BULK COLLECT
• Почему мы избавились от выражений REF CURSOR
• Как мы застряли на фазе тестирования одного из пакетов и как помощь друга помогла нам в решении этой проблемы.
• Как мы справились с иерархическими запросами и детализацией иерархии

Логическая репликация в PostgreSQL доступна начиная с версии 10.0, и с каждым новым релизом она улучшается. Мы начнём доклад с обсуждения базовой архитектуры логической репликации в PostgreSQL, а затем перейдём к различным способам её использования.

Одним из недостатков логической репликации по сравнению с физической является невозможность репликации транзакции до момента коммита. Для транзакций, которые выполняются продолжительное время, это может привести к серьёзной задержке на стороне реплики. Мы обсудим, какое решение этой проблемы реализовано в PostgreSQL.

Мы также остановимся на других крупных разработках в области логической репликации, которые позволят осуществлять потоковую передачу транзакций в заранее заданное время. Это позволит реализовать логическую репликацию без конфликтов. Это также можно будет использовать для масштабирования чтения. Благодаря протоколу 2PC мы сможем убедиться, что реплики получили все данные, закоммиченные на мастере. Теперь мы можем спроектировать систему, где определённые узлы являются владельцами некоторого набора таблиц. Так мы всегда сможем получить данные этих таблиц с этих узлов, а также установить некий внешний процесс для учитывающей это маршрутизации для операций чтения.

В конце доклада мы перечислим новые улучшения, связанные с логической репликацией и вошедшие в недавние релизы PostgreSQL.

Расскажем о продуктах и решениях Intel для сегмента Data Platform Group: серверных процессорах Xeon 3rd Gen (4S Cooper Lake), памяти PMEm 200 Series, и FPGA.

Материализованное представление служит для хранения результатов запросов определения представления в БД, чтобы добиться более быстрого ответа на запрос. Однако данные в представлении устаревают после изменения базовых таблиц. Следовательно, для поддержания актуальности содержимого необходимо обновлять представление. В PostgreSQL есть команда REFRESH MATERIALIZED VIEW для обновления материализованного представления, но эта команда вычисляет его содержимое с нуля, что неэффективно в случаях, когда изменяется только небольшая часть базовой таблицы.

Инкрементальное обновление представлений (IVM) - это метод эффективного обновления материализованных представлений, который вычисляет и применяет к материализованным представлениям только инкрементальные изменения вместо повторного вычисления. Эта функциональность требуется для быстрого обновления материализованных представлений, но еще не реализована в PostgreSQL.

Поэтому мы разработали IVM для PostgreSQL и предлагаем реализовать его в качестве основной функции. Патч сейчас обсуждается в списке рассылки hackers. Наша реализация делает возможным автоматическое инкрементальное обновление материализованных представлений при изменении базовой таблицы. Вам не нужно писать собственную триггерную процедуру для обновления представлений. После продолжительной работы нашей команды текущая реализация IVM поддерживает некоторые возможности аггрегации, подзапросы, соединение одной таблицы (self-join), внешние соединения (outer join) и CTE (предложения WITH) в запросе определения представления. Результат оценки производительности с использованием запросов TPC-H показывает, что наша реализация IVM может обновлять материализованное представление в 200+ раз быстрее, чем повторное вычисление с помощью команды REFRESH.

В данном докладе мы опишем нашу реализацию IVM и ее возможности.