PGConf.Russia 2018

Ни для кого не секрет, что статистика не переносится при мажорном обновлении. Для небольших и не сильно нагруженных баз это не проблема, можно быстро собрать новую статистику. Но у нас есть базы объемом порядка 5ТБ и нагрузкой порядка 100k rps, для которых это стало большой проблемой: взлетая без статистики, реплики даже не могли накатывать WAL. В своем докладе расскажу, на какие хитрости мы пошли, чтобы произвести обновление этих баз в условиях требований 100% доступности read only, о том, какие ошибки допустили, и о том как эти ошибки мучительно исправляли. Результатом этих ошибок стало расширение pg_dirty_hands, в котором мы будем собирать различные хаки, которые можно назвать «фол последней надежды».

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.

В Avito объявления хранятся в базах данных PostgreSQL. При этом уже на протяжении многих лет активно применяется логическая репликация. С помощью неё успешно решаются вопросы роста объема данных и количества запросов к ним, масштабирования и распределения нагрузки, доставки данных в DWH и поисковые подсистемы, межбазные и межсервисные синхронизации данных и пр.

Но ничего не бывает "бесплатно" - на выходе мы имеем сложную распределенную систему. Отказы оборудования - это норма, к ним нужно быть готовым. Можно найти много примеров конфигурации логической репликации и success stories ее использования, при этом практических примеров по восстановлению после аварий почти нет, не говоря уже про готовые инструменты. За годы эксплуатации репликации PgQ мы наработали обширный опыт, многое переосмыслили, реализовали собственные надстройки и расширения для восстановления и согласования данных после аварий в распределенных системах обработки данных.

В докладе мы покажем, как наш опыт можно переложить на новую подсистему логической репликации в 10-ке. В текущей реализации это нетривиальные решения – остается ряд вопросов для комьюнити, сводящихся к реализации простых механизмов восстановления - таких же простых как и настройка репликации в 10-ке.

Доклад рассмотрит следующие компоненты СУБД PostgreSQL, сравнивая архитектурные решения с СУБД ORACLE:

1. Что представляет из себя экземпляр работающей базы, какие процессы присутствуют и за что они отвечают?
2. Какими структурами оперирует база?
3. Механизм отказоустойчивости.
4. MVCC механизм и возможности восстановления базы.
5. Хранение базы на физических носителях.

Каждое из рассматриваемых решений будет оценено с точки зрения накопленного опыта работы в выбранных СУБД, удобства администрирования и доступных способов развития в будущем.

Доклад будет интересен:

• пользователям PostgreSQL, т.к. позволит взглянуть на другую СУБД и её особенности;
• администраторам PostgreSQL, т.к. ORACLE предлагает большие административные возможности, которые могли бы быть реализованы и в Postgres;
• разработчикам PostgreSQL, т.к. Postgres активно развивается и этот доклад может задать новые направления развития;
• желающим перейти с ORACLE (или другой СУБД) на проекты с открытым исходным кодом, т.к. доклад продемонстрирует возможности открытой СУБД Postgres в сравнении с коммерческим продуктом, в котором Postgres выглядит очень достойно!