Распределение транзакционной нагрузки в кластере серверов СУБД

Данный доклад представляет собой описание концепции и прототипа кластера СУБД, работающего по принципу Master-Master. Проблема синхронизации данных в таких системах ни в одном тиражном решении до сих пор не решена, поэтому масштабирование для OLTP-систем, где транзакционная нагрузка сильно превалирует над аналитической, решается до сих пор только усилением аппаратной части – добавить ядер/процессоров, добавить памяти, что зачастую бывает не самым рациональным решением. Напомню, что задача распределения аналитической нагрузки решается относительно просто с помощью создания дополнительных реплик и перенаправления запросов на чтение вне транзакций на другие реплики. В случае же транзакционной нагрузки, если применять аналогичный подход, возникают коллизии, например, типа «писатель-писатель», которые, если их не учитывать, могут привести к неверным данным в транзакциях. Концепция кластера распределённых вычислений на первый взгляд звучит просто: «Все запросы на изменение данных выполняются мгновенно на всех нодах (серверах кластера), а чтение выполняется локально». Специальный прокси-агент распарсивает запросы, и выполняет запросы на чтение локально, а запросы на изменение перенаправляются параллельно и асинхронно на все остальные ноды кластера. Все изменения выполняются в системе зеркальных распределённых транзакций , которыми управляет координатор распределённых транзакций. Несмотря на простоту концепции и формулировки, возникает множество технических проблем, которые нигде ранее не были решены. В случае высокого параллелизма и конкуренции ресурсов порядок запросов на разных серверах может изменяться, что, в свою очередь, может приводить к изменению состава данных и к распределенным взаимоблокировкам. Также возникают сложности с падением линейной скорости примитивных операций. И, не решив проблемы оптимизации, данное решение сразу не подойдет для большинства систем. Одними из целевых показателей промышленного решения будет являться подключение до 20-и серверов в кластер с линейной просадкой времени операций не более чем на 10 % .

В докладе будут рассмотрены эти и другие проблемы распределено-вычислительного кластера. В том числе, представлены примеры системы, для которых это будет максимально эффективным решением, а также описание архитектуры и демонстрация прототипа.

Планы выполнения в pg_stat_statements

Есть много opensource (и еще больше проприетарных) форков pg_stat_statements, которые позволяют смотреть планы выполнения запросов:

pg_stat_plans https://github.com/2ndQuadrant/pg_stat_plans
pg_store_plans https://github.com/ossc-db/pg_store_plans
pg_stat_monitor https://github.com/percona/pg_stat_monitor

Все они мне чем-то не подошли и я написал свое https://github.com/postgredients/pg_stat_query_plans. Расскажу что и как сделал, и что хотелось бы добавить в оригинальный pg_stat_statements, чтобы мое расширение было не нужно

pgpro_rp - Приоритизация ресурсов

Рассказ о расширении, с помощью которого можно ускорить выбранные запросы. В системах с большой нагрузкой часто есть необходимость ускорить важные запросы и притормозить менее приоритетные. С помощью расширения pgpro_rp можно выставить приоритет на работу запросов.

pg_profile: Отслеживание состояний сессий

Утилита анализа производительности pg_profile получила возможность отслеживания истории аномальных состояний сессий. Для этого был реализован новый механизм промежуточных снимков. В докладе я расскажу о возможностях нового механизма и перспективах его дальнейшего развития.