RDS 支援 Storage Auto Scaling

Amazon RDS 推出了 Storage Auto Scaling:「Amazon RDS now supports Storage Auto Scaling」。

看起來傳統 RDBMS 類的都支援 (也就是非 Aurora 的這些):

Starting today, Amazon RDS for MariaDB, Amazon RDS for MySQL, Amazon RDS for PostgreSQL, Amazon RDS for SQL Server and Amazon RDS for Oracle support RDS Storage Auto Scaling.

仔細看了一下新聞稿,裡面都只有提到 scale up,沒有提到 scale down,這個功能應該是只會提昇不會下降,所以要注意突然用很多空間,再砍掉後的問題:

RDS Storage Auto Scaling automatically scales storage capacity in response to growing database workloads, with zero downtime.

RDS Storage Auto Scaling continuously monitors actual storage consumption, and scales capacity up automatically when actual utilization approaches provisioned storage capacity.

除了香港外的所有商業區域都提供:

RDS Storage Auto Scaling is available in all commercial AWS regions except in Asia Pacific (Hong Kong) and AWS GovCloud.

PostgreSQL 的 Bloom index

前幾天才跟人提到 PostgreSQL 的功能與完整性比 MySQL 多不少,剛剛又看到 Percona 的「Bloom Indexes in PostgreSQL」這篇,裡面提到了 PostgreSQL 可以使用 Bloom filter 當作 index。

查了一下資料是從 PostgreSQL 9.6 支援的 (參考「PostgreSQL: Documentation: 9.6: bloom」這邊的說明),不過說明裡面沒看到 DELETE (以及 UPDATE) 會怎麼處理,因為原版的 Bloom filter 資料結構應該沒有能力處理刪除的情況...

另外這幾年比較有名的應該是 Cuckoo filter,不只支援刪除,而且空間與效能都比 Bloom filter 好,不知道為什麼是實做 Bloom filter...

在 SQL 裡面避免大量刪除資料的方式

看到 Percona 的「An Overview of Sharding in PostgreSQL and How it Relates to MongoDB’s」這篇,雖然是在講 PostgreSQL 上的 sharding (以及 partition),突然想到好像沒寫過要怎麼避免大量刪除資料的操作...

一個常見的情境是,想要讓某個表格只保留這一個月的資料,所以每個月開頭都會跑一隻 cron job 負責刪掉上個月的資料,像是 DELETE FROM xxx WHERE timestamp < yyy; 這樣的指令。

這個方式無論是在 PostgreSQL 或是 MySQL 都需要很多時間與 I/O 資源,而透過 partition 將不同時間區段切開到不同的表格,再用 TRUNCATE 直接清空表格剛好可以解這樣的問題。

Percona 的文章裡說了一些 PostgreSQL 的歷史與目前的進展。

在 PostgreSQL 9 或更早以前的版本,一個常見的作法是透過 table inheritance 實做 partition,然後用再用 function 實做 INSERT

CREATE TABLE temperature (
  id BIGSERIAL PRIMARY KEY NOT NULL,
  city_id INT NOT NULL,
  timestamp TIMESTAMP NOT NULL,
  temp DECIMAL(5,2) NOT NULL
);

CREATE TABLE temperature_201901 (CHECK (timestamp >= DATE '2019-01-01' AND timestamp <= DATE '2019-01-31')) INHERITS (temperature);
CREATE TABLE temperature_201902 (CHECK (timestamp >= DATE '2019-02-01' AND timestamp <= DATE '2019-02-28')) INHERITS (temperature);
CREATE TABLE temperature_201903 (CHECK (timestamp >= DATE '2019-03-01' AND timestamp <= DATE '2019-03-31')) INHERITS (temperature);

CREATE OR REPLACE FUNCTION temperature_insert_trigger()
RETURNS TRIGGER AS $$
BEGIN
    IF ( NEW.timestamp >= DATE '2019-01-01' AND NEW.timestamp <= DATE '2019-01-31' ) THEN INSERT INTO temperature_201901 VALUES (NEW.*);
    ELSIF ( NEW.timestamp >= DATE '2019-02-01' AND NEW.timestamp <= DATE '2019-02-28' ) THEN INSERT INTO temperature_201902 VALUES (NEW.*);
    ELSIF ( NEW.timestamp >= DATE '2019-03-01' AND NEW.timestamp <= DATE '2019-03-31' ) THEN INSERT INTO temperature_201903 VALUES (NEW.*);
    ELSE RAISE EXCEPTION 'Date out of range!';
    END IF;
    RETURN NULL;
END;
$$
LANGUAGE plpgsql;

在 PostgreSQL 10 之後,就直接支援一些與 partition 相關的設計,像是這樣:

CREATE TABLE temperature (
  id BIGSERIAL NOT NULL,
  city_id INT NOT NULL,
  timestamp TIMESTAMP NOT NULL,
  temp DECIMAL(5,2) NOT NULL
) PARTITION BY RANGE (timestamp);

CREATE TABLE temperature_201901 PARTITION OF temperature FOR VALUES FROM ('2019-01-01') TO ('2019-02-01');
CREATE TABLE temperature_201902 PARTITION OF temperature FOR VALUES FROM ('2019-02-01') TO ('2019-03-01');
CREATE TABLE temperature_201903 PARTITION OF temperature FOR VALUES FROM ('2019-03-01') TO ('2019-04-01');

雖然還是有些限制,但可以看出比起以前簡單不少。

而有了 partition 後,文章的後續就在討論這跟 MongoDB 的 sharding 有什麼關係,但這就不是我關注的事情了...

CockroachDB 也拋棄 Open Source License 了

CockroachDB 的主力在於 PostgreSQL 的相容層 (包括底層資料結構,SQL 語法,以及 Protocol,所以原有的 client 不需要太多修改就可以用),並且提供橫向擴充的能力 (實作類似於 F1 與 Spanner 這些論文的功能)。

現在他們也宣佈拋棄 Open Source License 了,從本來的 Apache License 2.0 轉為他們自己定義的 Business Source License:「Why We’re Relicensing CockroachDB」。

最大的差異就是擋提供服務:

The one and only thing that you cannot do is offer a commercial version of CockroachDB as a service without buying a license.

商業版本最終會以 open source license 釋出,但會有三年延遲 (以現在的社群速度,基本上就等於不提供了),不算太意外,但這樣的話也需要先從可用的列表上移除了...

PostgreSQL 的 Don't Do This

Hacker News Daily 上看到的資料,整理了 PostgreSQL 上不要使用的功能:「Don't Do This」,而且是放在官方網域 wiki.postgresql.org 上。

裡面這些想法不知道出處是哪邊... 有不少功能算是 PostgreSQL 特有的功能 (以 open source RDBMS 這個領域來看),而且大概也還想的到用的場景,你卻在上面叫大家不要用,再寫的時候大概是吸了一批很純的,已經不知道要從哪邊開始吐槽...

要看的話連同 Hacker News 上的留言一起看會比較有前因後果:「https://news.ycombinator.com/item?id=19817531」。

PostgreSQL 裡的 B-tree 結構

在「Indexes in PostgreSQL — 4 (Btree)」這邊看到講 PostgreSQLB-tree 結構以及常見的查詢會怎麼使用 B-tree。

裡面講了三種查詢,第一種是等號的查詢 (Search by equality),第二種是不等號的查詢 (Search by inequality),第三種是範圍的查詢 (Search by range)。再後面講到排序與 index 的用法。

雖然是分析 PostgreSQL,但裡面是一般性的概念,其他使用 B-tree 結構的資料庫也是類似作法...

Amazon Aurora with PostgreSQL 支援 Logical Replication

AWS 先前宣佈 Amazon Aurora (MySQL) 支援 GTID Replication (參考「Amazon Aurora with MySQL 5.7 支援 GTID」),現在則是宣佈 Amazon Aurora with PostgreSQL 支援 Logical Replication:「Amazon Aurora with PostgreSQL Compatibility Supports Logical Replication」。

如同預期的,要新版的才支援:

Logical replication is supported with Aurora PostgreSQL versions 2.2.0 and 2.2.1, compatible with PostgreSQL 10.6.

有 Logical Replication 可以多做很多事情,像是雲端與外部 PostgreSQL 服務的串接 (e.g. 即時拉一份到 IDC 機房)。另外有些 ETL 工具也可以透過這個方式取得資料庫上改變了什麼東西。

Percona 對於 PostgreSQL 使用 HugePages 的評論

開頭我先說一下我的想法,我對於 Percona 的 Ibrar Ahmed 的文章保持著懷疑的態度,因為他先前在「Benchmark PostgreSQL With Linux HugePages」這篇做的 benchmark 就有奇怪的結果,但卻給不出合理的原因,甚至連 Percona 自家的 CEO 公開在 comment 問之後也沒有看到文章提出合理的解釋:

Hi,

A lot of interesting results here…

1) PgBench access distribution is very interesting. With database size growing by 20% from 80G to 96G we see performance drop of Several times which is very counter-intuitive

2) There is no difference between 2MB and 4K but huge difference between 1G and 2M even though I would expect at least some TLB miss reduction in the first transitioning. I would understand it in case transparent huge pages are Enabled… but not disabled

3) For 96GB why would throughput grow with number of clients for 1G but fall for 2M and 4KB.

這次看到「Settling the Myth of Transparent HugePages for Databases」這篇,也是在討論 Linux 的 HugePages 對 PostgreSQL 帶來的影響,同樣馬上又看到奇怪的東西...

首先是標示與圖片不合:

Figure 1.1 PostgreSQL’ s Benchmark, 10 minutes execution time where database workload(48GB) < shared_buffer (64GB)

Figure 1.2 PostgreSQL’ s Benchmark, 10 minutes execution time where database workload (48GB) > shared_buffer (64GB)

不過這邊可以推測 Figure 1.2 應該是 112GB (因為對應的圖片上面標的是 112GB),當做是標錯就好。

但這樣又跑出一個奇怪的結果,48GB 的資料量比較小,TPS 大約是 35K/33K/41K,但 112GB 資料量比較大,卻可以達到 39K/43K/41K~42K,反而比較快?我暫時想不到什麼理由...

整體的測試有 pgbench 與 sysbench (這邊也打錯成 sysbecnch,先不管),其中 pgbench 跑了 10 mins 與 60 mins 的版本,但是 sysbench 只跑了 10 mins 的版本?這是什麼原因...

另外還是有些情況是打開 HugePages 比較快的 (sysbench 的 64 clients),如果以直覺來說的話,我反而還是會打開 HugePages (yeah 純粹是直覺),我現在比較想知道他會在 Percona 裡面待多久...

PostgreSQL 對 fsync() 的修正

上次寫了「PostgreSQL 對 fsync() 的行為傷腦筋...」提到 fsync() 有些地方是與開發者預期不同的問題,但後面忘記跟進度...

剛剛看到 Percona 的人寫了「PostgreSQL fsync Failure Fixed – Minor Versions Released Feb 14, 2019」這篇才發現在 2/14 就出了對應的更新,從 release notes 也可以看到:

By default, panic instead of retrying after fsync() failure, to avoid possible data corruption (Craig Ringer, Thomas Munro)

Some popular operating systems discard kernel data buffers when unable to write them out, reporting this as fsync() failure. If we reissue the fsync() request it will succeed, but in fact the data has been lost, so continuing risks database corruption. By raising a panic condition instead, we can replay from WAL, which may contain the only remaining copy of the data in such a situation. While this is surely ugly and inefficient, there are few alternatives, and fortunately the case happens very rarely.

A new server parameter data_sync_retry has been added to control this; if you are certain that your kernel does not discard dirty data buffers in such scenarios, you can set data_sync_retry to on to restore the old behavior.

現在的 workaround 是遇到 fsync() 失敗時為了避免 data corruption,會直接 panic 讓整個 PostgreSQL 從 WAL replay 記錄,也代表 HA 機制 (如果有設計的話) 有機會因為這個原因被觸發...

不過也另外設計了 data_sync_retry,讓 PostgreSQL 的管理者可以硬把這個 panic 行為關掉,改讓 PostgreSQL 重新試著 fsync(),這應該是在之後 kernel 有修改時會用到...

從 Microsoft SQL Server 轉移到 PostgreSQL 的工具

在「How to Migrate from Microsoft SQL Server to PostgreSQL」這邊看到作者的客戶需要把 Microsoft SQL Server 轉移到 PostgreSQL (但沒有提到原因)。

裡面主要是兩個階段的轉換,第一個階段是 schema 的轉換,作者提到了 dalibo/sqlserver2pgsql 這個用 Perl 寫的工具:

Migration tool to convert a Microsoft SQL Server Database into a PostgreSQL database, as automatically as possible http://dalibo.github.io/sqlserver2pgsql

第二個階段是資料的轉換,是選擇用 Pentaho Data Integration 的 Community Edition:

Pentaho offers various stable data-​centric products. Pentaho Data Integration (PDI) is an ETL tool which provides great support for migrating data between different databases without manual intervention. The community edition of PDI is good enough to perform our task here. It needs to establish a connection to both the source and destination databases. Then it will do the rest of work on migrating data from SQL server to Postgres database by executing a PDI job.

所以用兩個工具串起來... 另外在文章裡面沒提到 stored procedure 之類的問題,應該是他們的客戶沒用到或是很少用到?