PGConf.Online 2021

Автоматическое тестирование изменений БД (DDL, DML)

В высоконагруженном проекте любое изменение несёт в себе заметные риски сбоя или деградации производительности. Мы видим, как растёт сложность систем, количество серверов БД, релизов в неделю, автоматизация всего и вся в CI/CD pipelines, контейнерах, Kubernetes.

Но вот когда речь заходит о тестировании изменений в БД — от банального добавления индекса до сложных, почти «хирургических» операций вроде замены в первичного ключа int4 на int8 в многотерабайтной таблице под нагрузкой — тут налицо отставание технологий и методологий. В лучшем случае изменения проверяются визуально, и тут уж всё зависит от опыта и усталости проверяющего.

В докладе мы расскажем как мы (Postgres.ai) закрываем этот вопрос с помощью нашего решения Database Lab:

• моментальная выдача независимых тонких клонов для многотерабайтных БД, готовых к проверкам,
• интеграция в существующие CI/CD-инструменты и рабочий процесс,
• сбор метрик, наиболее важных для принятия решения об одобрении/отклонении изменения (и даже автоматическое отклонения совсем опасных действий).

Noisia - генератор аварийных и нештатных ситуаций в PostgreSQL

Noisia это результат всех предыдущих попыток собрать в одном месте все мои инструменты для воспроизведения нештатных и аварийных ситуаций в Postgres.

Noisia это утилита которая позволяет легко и непринужденно создавать аварийные ситуации в БД. В этом докладе я расскажу зачем потребовалось создавать такие ситуации, как теперь в этом помогает Noisia и где еще может пригодиться этот инструмент. Также хочу поделиться планами развития на будущее.

Консенсус, Postgres, Мультимастер

Postgres Pro Multimaster - это расширение Postgres (и набор патчей для ядра), обеспечивающее высокую доступность (HA) со строгой согласованностью и масштабируемостью чтения. Он образует симметричный кластер без общего доступа, синхронно реплицирующий данные и автоматически выполняющий аварийное восстановление. В течение последнего года мы приложили значительные усилия, чтобы убедиться и доказать, что согласованность сохраняется во всех сценариях. Новая версия, которая будет выпущена как часть Postgres Pro Enterprise 13, использует алгоритм Paxos для определения результата транзакции и оригинальный протокол, управляющий процессом восстановления; мы использовали TLA+ и TLC model checker для проверки его правильности. Я расскажу, как все это работает и почему в некоторых случаях multimaster может быть привлекательной альтернативой традиционным HA решениям на основе потоковой репликации.

Multimaster теперь имеет открытый исходный код и доступен по адресу: https://github.com/postgrespro/mmts

Чтобы сделать доклад менее узкоспециализированным и более привлекательным для широкой аудитории, в первой части я расскажу о том, как в целом современные СУБД (в основном так называемые NewSQL СУБД) обеспечивают отказоустойчивость. В частности, я остановлюсь на следующих моментах:

что такое строго согласованная СУБД и какие накладные расходы с этим связаны; что такое распределённый консенсус, Paxos, Raft; как они здесь помогают?

Я не буду пытаться объяснять какие-либо алгоритмы построчно; это едва ли осмысленно с учетом ограничений по времени, и на эту тему есть много полезной литературы. Цель здесь скорее в том чтобы познакомить с областью и задать в ней ориентиры.

Построение автоматического консультанта и инструментов настройки производительности в PostgreSQL

PostgreSQL - зрелая реляционная СУБД, её история насчитывает более 30 лет. За последний год её оптимизатор запросов стал лучше, и обычно он создаёт хорошие планы выполнения запросов.

Но всегда ли эти планы выполнения запросов хороши? Чтобы оптимизировать процесс их создания, приходится пользоваться предположениями, чтобы планы выполнения запросов создавались достаточно быстро. Некоторые из этих предположений проверить довольно легко (например, актуальность статистики), другие сложнее (например, надо убедиться, что правильные индексы были созданы), а некоторые проверить почти невозможно (например, убедиться, что выборки достаточно репрезентативны даже для ассиметричного повторного секционирования данных). Сегодня из-за всех этих предположений администратор базы данных не всегда осознаёт, что он мог бы добиться значительного улучшения производительности.

Чтобы помочь администраторам баз данных работать с действительно хорошим планом выполнения запросов, ниже мы представим несколько инструментов, которые могли бы помочь решить вышеупомянутые проблемы. Мы расскажем о консультанте для недостающих индексов, поиске недостающей статистики для создания новых метрик, а также информации для исправления ошибок в оценке строк (при этом порядок выполняемых операций соединения и оператор соединения определяются автоматически).

• pg_qualstats предоставляет подсказки для создания новых индексов и расширенной статистики чтобы собрать много предикатных статистических данных о производственной нагрузке.
• pg_plan_advsr создаёт альтернативные планы выполнения запросов автоматически для анализа информации об итеративном выполнении запросов, чтобы исправить ошибку оценки строк.

В рамках этого доклада мы объясним, как устроены эти инструменты, что можно делать с их помощью, и как эффективно использовать оба инструмента вместе. Мы также упомянем другие инструменты для решения смежных проблем. Поэтому наш доклад будет полезен администраторам баз данных, которые заинтересованы в улучшении производительности при выполнении запросов или хотят проверить адекватность существующих настроек, индексов или статистики.