PL/Proxy + PostgreSQL实现在线大数据存储存储与查询

面对18+TB的大数据存储需求,通过PostgreSQL配合PL/Proxy构建分布式数据库架构,结合时间序列的分区策略,以及利用Index-Only-Scan提升查询性能,确保在线查询时间小于1秒。尽管此方案适用于中小型公司,但实施过程中还需要考虑一致性哈希、高可用性和多级分区等细节问题。

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问题:

给你4台中等配置服务器(例如AWS C3.8xlarge,磁盘为GPSSD),每天会生成10+GB的数据(每条纪录都有一个时间戳),目前已有5年的数据,也就是说已有18+TB数据。如何使用PostgreSQL进行存储,并且保证在线查询时间<1s (这里面会有很多逻辑及其不同层次的聚合).


方案:

显然,用单个PostgreSQL已经远远不能满足。当然,如果公司高富帅的话,可以直接上支持大数据的分布式数据库,如Vertica,Greenplum等。但是,对于中小型公司,特别是创业公司,免费软件是首选,经过一些调研,如果基于PostgreSQL的话,那么配合使用PL/Proxy是一个非常不错的选择。以下是PL/Proxy和PostgreSQL非常经典的架构(下一片文章我会讲下如何使用得更加完美,例如使用一致性哈希管理节点,如何提供HA,等等。


那么,是不是使用了上述方案就Okay了。答案是否定的。这只是万里长城的第一步。考虑到这些数据是有时序,那么PostgreSQL Partition在这里无疑是一个好方案,在实际的应用中,一级Partition是远远不够的,往往是多级Partition。比如说我们有一个表t(c1, c2, c3, c4),那么我们第一级Partition可以是C1,然后接下来按照C2进行Partition,接着还是按照C3。使用Partition的好处是可以控制每一个字表的大小,而且后续增加的数据不会影响前面已插入数据的性能(当然取决于你Partition的力度),这些在接下来的文章中会详细介绍。


那么,是否Partition完了之后就Okay了?答案是否定,如何进行快速的查询?答案是尽可能利用PostgreSQL 9.3引入的新功能-Index-Only-Scan。当然,这样会增加存储,因为你所访问的每一个字段都需要出现在索引当中。


从我的调研,测试和实际生产环境来看,如果使用上述方案,性能将不会是问题。当然,具体问题还需要具体分析!我将在接下来的文章中和大家分享如何实现这些解决方案。




参考资源链接:[PostgreSQL PL/Proxy 原理实践:水平扩展和读写负载均衡](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/81krj9qi15?utm_source=wenku_answer2doc_content) 在大型数据系统中,数据库的读写负载均衡和水平扩展是确保性能和可用性的关键。PL/ProxyPostgreSQL的一个强大的数据库代理插件,它能够帮助您有效地实现这些目标。首先,PL/Proxy通过代理函数实现对不同数据库节点的请求路由,允许您根据业务需求和负载情况动态地分配读写请求到合适的节点。这种方式不仅优化了资源的使用,还提高了整体的数据库性能。 具体来说,您可以创建一个或多个代理函数,然后将实际的数据库操作封装在这些代理函数中。PL/Proxy会根据您设置的路由规则将请求转发到相应的后端服务器。例如,您可以设置规则让所有的写操作都路由到主服务器,而读操作则根据负载均衡算法分散到多个从服务器。这样不仅保证了事务的一致性,还利用了多个服务器的读取能力,大大提高了系统的吞吐量。 另外,PL/Proxy还支持简单的水平扩展。当系统负载增加时,您可以添加更多的数据库服务器节点,并相应地更新路由规则。这样,无需更换硬件,即可实现数据库的扩展。同时,PL/Proxy的高可用性支持也是通过路由机制实现的。如果某个节点发生故障,PL/Proxy能够自动将请求重定向到其他健康节点,从而保持服务的持续可用。 总之,通过PL/Proxy,您可以在PostgreSQL数据库实现灵活的读写负载均衡和可扩展的架构设计,使得您的应用能够适应不断增长的数据和访问量,同时保持高性能和高可用性。为了进一步深入理解PL/Proxy的工作原理和最佳实践,我建议您参考这本权威的资料:《PostgreSQL PL/Proxy 原理实践:水平扩展和读写负载均衡》。这本书全面讲解了PL/Proxy的使用方法,包括架构设计、性能优化以及故障处理等,非常适合希望掌握PostgreSQL数据库高级技术的读者。 参考资源链接:[PostgreSQL PL/Proxy 原理实践:水平扩展和读写负载均衡](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/81krj9qi15?utm_source=wenku_answer2doc_content)
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