PGConf.Russia 2018

PostGIS на протяжении двух десятилетий завовевал известность как лучшее опенсорсное решение для анализа пространственных данных. В докладе я остановлюсь на продвинутом анализе пространственных данных с помощью PostGIS, расскажу о дальнейшем развитии с помощью GeoDataScience, библиотек и фреймворков Python, сочетаемых с PostgreSQL/PostGIS, включая технологии машинного и глубокого обучения.

СУБД Постгрес успешно используется во многих OLTP приложениях, выполняющих большое число простых запросов. Но для аналитики, требующей обработки большого количества данных, Постгрес на порядки отстаёт от специализированных СУБД, оптимизированных для массовой обработки данных. Скорость работы Постгреса для OLAP запросов сдерживается следующими факторами:

• Большие накладные расходы на распаковку записей.
• Затраты на интерпретацию запроса (Постгрес интерпретирует план выполнения запроса)
• Поддержка работы с абстрактными типами
• Недостатки PULL модели выполнения запроса
• Издержки MVCC

Все эти проблемы могут быть в большой степени решены за счёт использования векторного исполнителя запросов, который за одну операцию в состоянии обработать целый блок (вектор) значений. В этом докладе описывается способ добавления векторных операций в Посгрес, с помощью стандартного механизма расширения Посгреса, без внесения изменений в ядро. Такие механизмы Посгреса как UDT (определяемые пользователем типы), FDW (абстракция внешнего поставщика данных), расширения исполнителя запросов позволяют реализовать в Постгресе вертикальный таблицы, с которыми можно работать как с обычными таблицами. Но на порядки быстрее благодаря использованию векторных операций.

PostGIS - расширение для Postgres, приносящее в него пространственные типы данных, методы их быстрой индексации и функции для выполнения геометрических операций над ними.

В типичном сценарии использования PostGIS применяют для выбора из большого массива статичных данных небольшого подмножества. В этом докладе будут рассмотрены проблемы, возникающие при необходимости работы с большими динамическими потоками данных, и подходы к их решению, на реальных примерах, встретившихся при разработке бекенда сервиса заказа такси Juno.

Многие из нас знают о том, что именно MVCC обеспечивает многопользовательский доступ к данным во многих реляционных базах данных, которые гарантируют согласованность и изолированность транзакций. Но именно глубокое понимание реализации этого механизма в PostgreSQL позволяет нам лучше понимать процессы, происходящие в базе, проектировать логику работы приложений и структуры таблицы, чтобы быть наиболее эффективными в мире высоких нагрузок. На примере одного из процессов в нашем продукте мы разберемся в том, как реализована MVCC в PostgreSQL и раскопаем одну из особенностей, когда казалось бы, несвязанные активности могут влиять друг на друга.