架構(gòu)介紹

AnalyticDB PostgreSQL版高性能版實(shí)例的Master和Segment節(jié)點(diǎn)均采用了單節(jié)點(diǎn)部署，架構(gòu)圖如下。

相比較下圖中的高可用版，高性能版取消了Master Node的副本Standby Node，以及Compute Node中Primary的副本Mirror。

取消上述副本后高性能版具有如下優(yōu)勢：

• 取消了Master Node的副本Standby Node，節(jié)省了Standby Node占用的存儲空間。

• 取消了Compute Node中的副本Mirror，節(jié)省了一半的存儲空間。

• 取消了Compute Node中Primary與Mirror的數(shù)據(jù)同步過程，提升了寫入場景下的I/O性能。

費(fèi)用說明

價格信息詳情，請參見云原生數(shù)據(jù)倉庫PostgreSQL版詳細(xì)價格信息。

高性能版優(yōu)勢

成本優(yōu)勢

高性能版成本優(yōu)勢主要體現(xiàn)在如下兩個方面：

• 相同規(guī)格下，節(jié)省了一個副本的存儲空間，降低了50%的存儲成本。

• 計算節(jié)點(diǎn)在擁有相同計算能力的情況下價格下降。

  配置	存儲價格（元/月）			計算節(jié)點(diǎn)價格（元/月）			總價格（元/月）
  	高性能版	高可用版	價格下降	高性能版	高可用版	價格下降	高性能版	高可用版	價格下降
  入門配置	100	400	75%	765	1756.3	56.44%	865	2156.3	59.88%
  常用配置	400	800	50%	2910	3463.96	15.99%	3310	4263.9	22.37%

  • 入門配置：入門配置即最低配置。高性能版為2核、50 GB存儲容量、2個計算節(jié)點(diǎn)，高可用版為2核、50 GB存儲容量、4個計算節(jié)點(diǎn)。相比高可用版，高性能版的入門價格降低了59%。

  • 常用配置：高性能版和高可用版均為4核、100 GB存儲容量、4個計算節(jié)點(diǎn)。相比高可用版，相同配置下，價格降低了22%。

性能優(yōu)勢

高性能版相比較高可用版，I/O性能有比較明顯的提升。2核規(guī)格的實(shí)例，I/O性能最高可達(dá)高可用版相同規(guī)格實(shí)例的2.5倍。在大量數(shù)據(jù)寫入的場景中，高性能版省略了向副本同步數(shù)據(jù)和流復(fù)制的過程，使得該場景中有額外近1倍的I/O提升。

對計算節(jié)點(diǎn)規(guī)格為2核、存儲容量為400 GB、4個計算節(jié)點(diǎn)的高性能版和高可用版實(shí)例進(jìn)行本地復(fù)制測試和TPC-H測試：

• 本地復(fù)制測試

  對約90 GB的行存表進(jìn)行本地復(fù)制測試，示例SQL如下：

  CREATE TABLE lineitem2 AS (SELECT * FROM lineitem);

  高性能版和高可用版執(zhí)行耗時如下：

  • 高性能版：249秒（s）

  • 高可用版：1307秒（s）

  通過如上測試可以看出，I/O密集型場景（例如本地表CTAS、INSERT INTO SELECT）性能提升明顯，上述示例中有接近5倍性能提升。

• TPC-H測試

  說明

  本文的TPC-H的實(shí)現(xiàn)基于TPC-H的基準(zhǔn)測試，并不能與已發(fā)布的TPC-H基準(zhǔn)測試結(jié)果相比較，本文中的測試并不符合TPC-H基準(zhǔn)測試的所有要求。

  對數(shù)據(jù)集總大小為100 GB的TPC-H數(shù)據(jù)集進(jìn)行基準(zhǔn)測試，TPC-H的22個SQL結(jié)果如下圖所示。

  

  由于I/O性能的提升，相比較高可用版，高性能版的TPC-H集群測試用時降低了40%左右。

可用性

數(shù)據(jù)可靠性

AnalyticDB PostgreSQL版使用阿里云ESSD云盤作為存儲介質(zhì)，可保證在單副本模式下，依然可以提供超高的數(shù)據(jù)可靠性。即使計算節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，也可以保證實(shí)例無數(shù)據(jù)丟失。

高可用

AnalyticDB PostgreSQL版高性能版由于減少了一個副本，在高可用方面出現(xiàn)了一些下降，在物理機(jī)故障等極端情況下，集群恢復(fù)的時間會變長（8小時以內(nèi)）。高性能版通過ESSD多副本技術(shù)，保留了完整的數(shù)據(jù)可靠性，并且阿里云團(tuán)隊(duì)通過更改高性能版CheckPoint機(jī)制的方式，減少了恢復(fù)的時間。

以下內(nèi)容為AnalyticDB PostgreSQL版實(shí)例常見故障場景中高性能版和高可用版的對比：

• 恢復(fù)（Recovery）模式

  根據(jù)以往AnalyticDB PostgreSQL版運(yùn)行情況，故障最大的場景為恢復(fù)模式，故障概率遠(yuǎn)大于另外兩種場景（計算節(jié)點(diǎn)故障和計算節(jié)點(diǎn)宿主機(jī)故障）。恢復(fù)模式中高性能版恢復(fù)速度遠(yuǎn)高于高可用版。

  SQL崩潰時，主要會出現(xiàn)Coredump或Out of Memory等情況，使AnalyticDB PostgreSQL版進(jìn)入恢復(fù)模式。恢復(fù)模式中，系統(tǒng)會對殘留的鎖和內(nèi)存執(zhí)行一些清理操作，并通過回放WAL文件來保證數(shù)據(jù)的完整性。恢復(fù)期間，實(shí)例會暫時無法服務(wù)，完成恢復(fù)后，實(shí)例會恢復(fù)正常。高可用版實(shí)例恢復(fù)一般耗時5~10分鐘（min），而高性能版實(shí)例通過更改CheckPoint機(jī)制等方式，恢復(fù)的時間可縮短至10秒（s）左右。

  WAL和CheckPoint介紹如下：

  • WAL（Write Ahead Log）

    AnalyticDB PostgreSQL版中，事務(wù)每次修改數(shù)據(jù)的操作都需要先記錄到WAL文件中，即每次事務(wù)提交時，會保證WAL日志已落盤。當(dāng)數(shù)據(jù)庫需要恢復(fù)數(shù)據(jù)時，可以通過回放WAL日志的方法來恢復(fù)已經(jīng)提交但尚未寫入磁盤的數(shù)據(jù)更改。

  • CheckPoint

    CheckPoint相當(dāng)于在WAL日志中寫入的一個恢復(fù)點(diǎn)標(biāo)記，并將該標(biāo)記之前的修改全部落盤。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)數(shù)據(jù)時，只需要回放到最近一次恢復(fù)點(diǎn)即可。AnalyticDB PostgreSQL版會定期執(zhí)行CheckPoint操作，當(dāng)WAL日志過長時，也會自動執(zhí)行CheckPoint進(jìn)行落盤。

• 計算節(jié)點(diǎn)故障

  高性能版實(shí)例減少了一個副本，必然帶來可用性的下降。高可用版實(shí)例的某個計算節(jié)點(diǎn)故障后，會立刻無縫切換至對應(yīng)副本，實(shí)例可以正常運(yùn)行，故障的計算節(jié)點(diǎn)會切換為副本，在后臺自動重啟；而高性能版實(shí)例單個節(jié)點(diǎn)故障會導(dǎo)致整個實(shí)例不可用，必須重啟整個實(shí)例恢復(fù)。

• 計算節(jié)點(diǎn)宿主機(jī)故障

  計算節(jié)點(diǎn)宿主機(jī)故障屬于比較少見的極端情況，會觸發(fā)宿主機(jī)的自動遷移。對于高可用版實(shí)例，仍然可以觸發(fā)副本自動切換，實(shí)例可以正常運(yùn)行，同時后臺自動完成宿主機(jī)的遷移；高性能版實(shí)例則需要等待宿主機(jī)遷移成功后，再重啟恢復(fù)實(shí)例，耗時一般在15分鐘（min）左右。

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常見問題

Q：如何將AnalyticDB for PostgreSQL基礎(chǔ)版實(shí)例升級為高可用版？

A：基礎(chǔ)版不能直接升級到高可用版，如果需要升級到高可用版，建議先備份好數(shù)據(jù)，然后購買高可用版實(shí)例并進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。關(guān)于如何進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，請參見AnalyticDB PostgreSQL版間的數(shù)據(jù)遷移。