Павел Лузанов, Postgres Professional. «PostgreSQL для пользователей...

PostgreSQL для пользователей Oracle

Павел Лузанов p.luzanov@postgrespro.ru

2

Темы презентации

Импортозамещение в ИТ

Почему PostgreSQL лучше чем Oracle

Миграция с Oracle на PostgreSQL

3

Темы презентации

Импортозамещение в ИТ

Почему PostgreSQL лучше чем Oracle

Миграция с Oracle на PostgreSQL

4

Темы презентации

Реляционные структуры данных

Доступ к данным

Управление транзакциями

Организация хранения данных

Экземпляр системы: процессы, память

Администрирование системы

5

Таблицы и типы данных

Категории типов данныхЧисловые

Символьные

Бинарные

Дата, время, интервал

Логический тип

Перечисления

Геометрические

Сетевые адреса

Битовые строки

UUID

Типы текстового поиска

XML

JSON, JSONB

Массивы

Составные типы

Диапазоны

Псевдо типы

Домены

Пользовательские типы

6

Ограничения целостности

Виды ограниченийПервичный ключ (PK)

Уникальный ключ (UK)

Внешний ключ (FK)

Обязательность заполнения (NOT NULL)

Проверка (CHECK)

Проверка значений столбцов для одной строки

Исключения (EXCLUDE)

Проверка значений столбцов для разных строк

Пример. Проверка на пересечение диапазонов

Могут быть отложенными (DEFERRED)

Добавление ограничений без проверки существующих записей (NOT VALID)

7

Индексы

Уникальные

По выражению (функциональные)

Частичные (WHERE)

Методы индексации

B-tree Оптимален в запросах на равенство и диапазоны (= > <). Используется по умолчанию.

Hash Только для запросов на равенство.

GiST Обобщённое поисковое дерево: R-Tree, RD-Tree, Signature tree и вариации. Поддерживается поиск ближайших соседей (KNN).

SP-GiST Для работы с несбалансированными структурами: K-D-tree, Quadtree

GIN Обобщенный обратный индекс

BRIN (9.5) По диапазонам страниц

8

Таблицы

ВременныеОтдельная таблица для каждой сессии

Запись в системный каталог

Нежурналируемые (UNLOGGED)Не реплицируются

Содержание не сохраняется при сбое сервера

Наследуемые (INHERITS)

Наследуют все столбцы и ограничения родительской таблицы

При запросе к родительской таблице, данные выбираются также из дочерних

Используются при секционировании

Внешние (fdw)Подключение внешних источников данных

Возможность записи во внешнюю таблицу

Возможность создавать триггеры

Как секции в секционированной таблице (9.5)

9

Секционирование

РеализацияСекции – это дочерние таблицы, наследуемые (inherits) от родительской таблицы с ограничениями (check) на допустимые значения

Триггер на родительскую таблицу для разнесения DML операций по детальным таблицам

Параметр CONSTRAINT_EXCLUSION=ON

Расширение pg_partman позволяет автоматически управлять секционированием, включая вложенные секции

Секции могут быть внешними таблицами (9.5)Дополнительно

10

Представления

ОбычныеРеализация через правила (rules)

ВременныеОбновляемые

Ограниченно

МатериализованныеОбновление только через REFRESH MATERIALIZED VIEW

WITH CHECK OPTION

WITH (security_barrier)

Триггеры INSTEAD OF

11

Последовательности

ОбычныеВременныеФункции: nextval, currval, setvalКэширование значений на уровне сессииТип serial/bigserial — столбец с автоинкрементом

12

Расширяемость

Встроенная возможность создавать:

Типы данных

Операторы

Индексы и методы доступа

Языки программирования

Функции

Расширения — упаковка связанных объектовCREATE EXTENSION

13

Примеры расширяемости

Полнотекстовый поиск

Геоинформационные системы

Расширение postgis

NoSQL

key-value, json/jsonb, xml

14

Системный каталог

Схема pg_catalog

Таблицы, представления, функции

psql -E \d*

Стандарт SQL: information_schema

15

Темы презентации

Реляционные структуры данных

Доступ к данным

Управление транзакциями

Организация хранения данных

Экземпляр системы: процессы, память

Администрирование системы

16

SQL

DML

DDL

DCL

Команды DDL — транзакционные!

17

Планировщик запросов

Построение планов на основе собранной статистики

Нет подсказок планировщику- есть параметры, влияющие на работу планировщика

- расширение pg_hint_plan

Запрос не может выполняться параллельно - пока

Нет фиксации плана, переноса на другой сервер - в Postgres Pro есть рабочий прототип, идет сбор требований

18

Хранимые функции

Большой выбор ЯПC, SQL, PL/pgSQL

В базовой поставке: PL/Perl, PL/Tcl, PL/Python

Дополнительно: PL/Java, PL/PHP, PL/Py, PL/R, PL/R, PL/Ruby, PL/Scheme, PL/sh

Интерфейс для подключения новых

Только функции, нет пакетовОтдельные схемы для группировки функций

Нет зависимостей от объектов БДЕсть сторонние расширения

Нельзя сделать COMMITМожно SAVEPOINT .. ROLLBACK TO SAVEPOINT

Нет ORA-01555 "Snapshot too old"

Нет глобальных переменных (PL/pgSQL)

19

Триггеры

Табличныеbefore/after

statement/row

insert, update, delete, truncate

нет мутирующих таблиц

На представление (instead of)

Событийные (CREATE, ALTER, DROP)функционал ограничен

20

Темы презентации

Реляционные структуры данных

Доступ к данным

Управление транзакциями

Организация хранения данных

Экземпляр системы: процессы, память

Администрирование системы

21

Транзакции

Полная реализация ACID

Atomicity, Consistency, Isolation, Durability

Многоверсионность (MVCC)

читатели не блокируют писателей

писатели не блокируют читателей

Все уровни изоляции транзакций

22

Транзакции

Уровни изоляции транзакций

PostgreSQL Oracle

READ COMMITED READ COMMITED

REPEATABLE READ SERIALIZABLE

SERIALIZABLE -

23

MVCC. Пример (1)

1

2

3

1

2

3

A. select * from T;сн

имок

таблица T

24

MVCC. Пример (2)

1

2

3

1

2

3 1

2

3

A. select * from T;сн

имок

таблица T

B. update T set ...;

сним

ок

25

MVCC. Пример (3)

1

2

3

1a

3a

1

2

3 1a

2

3a

A. select * from T;сн

имок

таблица T

B. update T set ...;

сним

ок

26

MVCC. Пример (4)

1

2

3

1a

3a

таблица T

2

1a

3a

C. VACUUM

1

2

3 1a

2

3a

A. select * from T;сн

имок

B. update T set ...;

сним

ок

27

Команды DDL — транзакционные!

> select my_func();

1

> begin;> create or replace function my_func()…> select my_func(); 2

> select my_func(); 1

> commit;

> select my_func(); 2

28

Темы презентации

Реляционные структуры данных

Доступ к данным

Управление транзакциями

Организация хранения данных

Экземпляр системы: процессы, память

Администрирование системы

29

Организация данных

Файлы данных

Журнал опережающей записи (WAL)

нет undo (rollback segments)

Управляющая информация pg_controldata

30

Организация данных

кластер

базаданных

базаданных

табличноепространство

каталог/ ... файл файл файл файл файл ...

таблицатаблицаобъект

табличноепространство

таблицатаблицаобъект

таблицатаблицаобъект таблицатаблицаобъект

табличноепространство таблицатаблицаобъект

31

Организация данных

Размер файлов данных по умолчанию 1GBСтраница = блок (по умолчанию 8кб)

Fillfactor (PCTFREE)

TOAST когда для строки 8кб мало

Сжатие данных для столбцов с типом данных переменной длины

32

Темы презентации

Реляционные структуры данных

Доступ к данным

Управление транзакциями

Организация хранения данных

Экземпляр системы: процессы, память

Администрирование системы

33

Процессы и память

OSPostgreSQL

клиент postmaster

postgres(серверный процесс)

fork()

общая память

shared buffers wal buffers clog bufferslocks shared cache invalidation ...

temp bufferssorts, hashescatalog cacheplan cache...

служебныепроцессы

background writerwal writercheckpointerstats collectorautovacuumsysloggerwal archiverwal senderwal receiver

fork()

кэш

34

Процессы и память

Процессыpostmaster — основной процессbackend — серверный процессutility processes — служебные процессы

ПамятьРазделяемая память: shared_buffersПамять backend (work_mem, max_connections)Кэш операционной системыБиблиотечный кэш — на уровне backend

35

Экземпляр и БД

Экземпляр системы (память, процессы) обслуживает несколько БД

Табличное пространство может содержать объекты разных БД

Роли, табличные пространства — общие объекты кластера БД

36

Темы презентации

Реляционные структуры данных

Доступ к данным

Управление транзакциями

Организация хранения данных

Экземпляр системы: процессы, память

Администрирование системы

37

Пользователи и схемы

Роли: пользователи, группы

Суперпользователи

Схема <> Пользователь

Каждый объект БД имеет: схему, владельца (роль)

Нет синонимов → search_path

Псевдороль PUBLIC, схема PUBLIC

Существенные привилегии по умолчанию

38

Подключение и безопасность

pg_hba.conf

grant/revoke

Функции: security invoker/security definer

Row Level Security (9.5)

Нет пользовательских профилей

39

pg_ctl

Утилита управления

Статус, запуск, останов, перезапуск сервера ...

Режимы останова pg_ctl stop -m shutdown-mode

PostgreSQL Oracle

smart normal

fast immediate

immediate abort

40

psql

Утилита командной строки

Поставляется с сервером

Особенности

AUTOCOMMIT = 'on' (выбор: привычный DML или DDL)

Режимы вывода ($PAGER, \x)

Поддержка readline (история команд, автодополнение)

Команды просмотра системного каталога (\d*)

41

Графические утилиты

pgAdmin

Инструменты для разработки и администрирования

42

COPY

Выгрузка данныхCOPY tbl TO ['file'|'program'|stdout] ...

Загрузка данныхCOPY tbl FROM ['file'|'program'|stdin] ...

На клиенте (psql)\COPY ...

Существенно быстрее, чем INSERT

Нет аналога INSERT /*+ APPEND */

43

pg_dump

Логическое копирование БД

Перенес в другую архитектуру

Переход на новую версию

Восстановление: psql, pg_restore

Возможности

Сжатие данных

Выгрузка и загрузка в несколько потоков

Консистентная выгрузка в несколько потоков

Выгрузка всего кластера: pg_dumpall

44

Мониторинг

Коллектор статистикиПараметры для настройки

Сброс по требованию

Сторонние расширенияpg_stat_statements: статистика по отдельным запросам

pg_stat_plans: статистика по планам запросов

pg_buffercache: статистика по буферам

pg_stat_qcache: статистика на уровне кэша ОС

...

Плагины к системам мониторингаNagios, Zabbix, Munin, Cacti

Интегрированные системы мониторинга: PoWA (PostgreSQL Workload Analyzer)

OPM (Open PostgreSQL monitoring)

Журнал сервераПараметры для настройки

Ротация журнальных файлов

45

Резервирование/восстановление

Горячее резервное копированиеpg_basebackup

pg_start_backup(),…, pg_stop_backup()

Восстановление на заданный момент в прошлом (PITR)

Непрерывное архивирование WAL

Инкрементальное резервирование только на уровне файлов(внешняя утилита barman)

Flashback — нет!

46

Высокая доступность

Файловая/потоковая репликация

Горячий резервный сервер

Синхронная/асинхронная репликация

Каскадная репликация

Репликация с задержкой

47

Документация

Официальная документация

PostgreSQL Wiki

Исходники

Списки рассылки

48

Заключение

1. Вы найдете причины, чтобы не использовать PostgreSQL

2. Вы найдете возможности выполнить проект на PostgreSQL

Справедливы оба утверждения

Выбор за вами

49

Контакты

Postgres ProfessionalКурсы по PostgreSQL

Авторизованный учебный центр ФОРС

Для вузов читаем бесплатно

Материалы будут доступны на нашем сайте

Документация на русском языкеwww.postgrespro.ru/doc

Замечания, предложения: edu@postgrespro.ru

p.luzanov@postgrespro.ru