17PostgreSQL shared nothing分布式用法讲解|学习笔记(三)

本文涉及的产品
云原生数据库 PolarDB MySQL 版,Serverless 5000PCU 100GB
云原生数据库 PolarDB PostgreSQL 版,标准版 2核4GB 50GB
云原生数据库 PolarDB MySQL 版,通用型 2核4GB 50GB
简介: 快速学习17PostgreSQL shared nothing分布式用法讲解

开发者学堂课程【PostgreSQL快速入门17PostgreSQL shared nothing分布式用法讲解】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。

课程地址:https://developer.aliyun.com/learning/course/16/detail/76


17PostgreSQL shared nothing分布式用法讲解



七、小测试

1、修改 foreign server

修改 foreign server 后,连接会中断,再重新连接。现在的连接为长链接,当重新发起请求时,backend_sta 不会发生改变。课程中当时的 backend_sta 时间为2014-01-11 11:29:49.461541+08。

digoal=# select *from pg_stat_activity;

再次发起请求,查询仍为2014-01-11 11:29:49.461541+08。由于 server 中配置的 lifetime 为1800秒,故在1800秒之内即使不发起任何请求,该连接都不会断开。

输入\q 断开连接,再输入 psql proxy proxy,则显示该链接已断开。这也就是短连接的不足之处。

重新建立连接,再次查询:

digoal=# select *from pg_stat_activity;

显示时间为2014-01-11 11:32:42.461541+08

另外一种会重新建立连接的情况是:当 server 配置发生改变时,也会重新建立连接。

proxy=# alter server cluster srvl options (set p1 'dbname db1 hostaddr=172.16.3.150 port-1921 application_name=abc'

为保存该节点的变化,在另一外节点改变,将 application_name 改为 abc,再次发起请求,显示时间为11:33:26,且所有节点的时间都发生了改变。换言之,当server的配置改变后,相当于所有连接全部断开,再重新建立,这样可以确保 server 在发生变更之后能够立刻生效。

proxy=> select sum(i) *from digoaldy('select count<*>from pg_class'as t<i int8>);

-----

1124

该查询为聚合,即将所有子表加起来。

2、run on 的几种形式测试

proxy# \c db0 digoal

db0=> create table t(id int);

CREATE TABLE

db1=>\c db1

You are now connected to database "dbi" as user "digoal".

db1=> create table t(id int);

CREATE TABLE

db1=>\c db2

You are now connected to database "db2" as user "digoal"

db2=> create table t(id int);

CREATE TABLE

db2=> \c db3

You are now connected to database "db3" as user "digoal".

db3=> create table t(id int);

CREATE TABLE

//在其中创建测试表,并在数据节点里将t表里的数据 truncate(删除)。相当于创建了四个测试表,且每个库都t表作为测试表。

\c db0 digoal

db0=> createor replace function digoalf_test4)returns int as$$

declare

begin

insert into t(id values(1);

return 0;

end:

$$ language plpgsql strict

db1=> createor replace function digoalf_test4)returns int as $$

declare

begin

insert into t(id )values(1));

return 1;

...

//创建实体函数 f_test4,即在数据库插入 value 值。如在0号节点插入1,返回0;在1号节点插入2,返回1;......相当于是执行了插入值再返回值的命令。

接下来创建代理函数,注意只有超级用户才可以创建代理函数。

proxy>\c proxy postgres

create or replace function digoalf_test4)returns int as $$

cluster'cluster_sev1'

//f_test4()与数据节点的函数名一致

run on0;

//指在0号数据节点运行,可以设置为0到3

$$ language plproxy strict

//在调用函数时实际在0号节点执行

proxy> grant execute on function digoal.f_test4() to proxy

//把权限赋予普通用户,执行函数

GRANT

proxy=# \c proxy proxy

You are now connected to database "proxy" as user "proxy".

proxy=> select* from digoal.f_test4();

0

-------

(1 row)

//返回0

在另外的会话中修改执行的节点:

\c db0

select * from t

在0号节点可以看到些相关记录,其他节点则看不到,因为运行节点为0号节点。

proxy#  create or replace function digoal.f_test4()returns int as $$

cluster 'cluster_sevl';

run on 4;

$$ language plproxy strict;

CREATE FUNCTION

proxy=# \c proxy proxy

You are now connected to database "proxy" as user "proxy".

proxy=> select" from digoal.f_test4();

ERROR: PL/Proxy function digoal.f_test4(0): part number out of range

//若将“0”改为1~3之外的其他数字,即超出了数据库的范围,系统报错。即此处运行的节点是必须落在0-(n-1)之间,n 为节点数目。

proxy>\c proxy postgres

You are now connected to database user"postgres"

proxy# create or replace function digoalf_test4()returns int as $$

cluster 'cluster_sevl';

run on any;

$$ language plproxy strict;

CREATE FUNCTION

proxy=# \c proxy proxy

You are now connected to database "proxy" as user "proxy".

proxy=> select" from digoal.f_test4();

f_test4();

------

0

(1 row)

//run on any 表示在随机的节点执行。

proxy=> select* from digoaldy('select from t'as t<i int>);

i

-----

1

1

1

...

(12 rows)

显示共插入了12条。

接下来测试 run on+HASH 函数,指定返回int类型。

run on function

//使用比特计算得到运行节点。

proxy> create or replace function digoalf(int) returns int as $$

//创建函数返回int类型,由于该函数为普通函数,可以由普通用户使用sql语言创建,并返回指定的类型。

select $i

$$ language sol strict

CREATE FUNCTION

proxy>\c proxy postgres

You are now connected to database"proxy"as user"postares"

proxy# create or replace function digoal.f test4() returns int as $$

cluster 'cluster srvl';

run on digoal.f(10);

//通过比特微运算,10 转化为2,即在第二个节点执行

//若输入 run on digoal.f(11),则在第三个节点执行;若输入 run on digoal.f(-11),则在第一个节点执行

$$ language plproxy strict;

CREATE FUNCTION

proxy=> select digoal.f test4();

在所有节点同时去插入一条 sql 语句

proxy>\c proxy postgres

You are now connected to database user"postgres"

proxy# create or replace function digoalf_test4()returns int as $$

cluster 'cluster_sevl';

run on all;

$$ language plproxy strict;

ERROR: PL/Proxy function digoal.f_test4(0): RUN ON ALL requires set-returning function

//因为 run on all 不是仅对应一个返回值,故应改为 setof,且下面的函数也应改为 setof

DROP FUNCTION

proxy=# create or replace function digoalf_test4() returns setof int as $$

cluster 'cluster sevl';

run on all;

$$ language plproxy strict;

CREATE FUNCTION

proxy=# grant execute on function digoalf_test4() to proxy;

CREATE FUNCTION

proxy=# \c proxy proxy

You are now connected to database "proxy" as user "proxy".

proxy=> select" from digoal.f_test4();

f_test4();

------

0

(1 row)

将0-3号节点的返回值分别设为“return next0;return”“return next1;return”“return next2;return”“return next3;return”现在调用时,即可直接run on all,就会0、1、2、3全部返回,并在所有节点都插入了一条sql 语句,并调用了一个函数。

3、Postgre 优化测试

该案例后期也是在做数据拆分。

(1)测试表

此处用到的表有:用户的登录记录表、用户会话表及用户表 user_session 表。其登陆逻辑如下图:

image.png

查询;第二,插入登录表;第三,更新 user_session 表最后一次登录时间和登录的次数,当用户退出的时候,插入到用户的退出记录,更新用户的会话和最后一次的退出时间和在线时长。

create table user_info

(userid int,

engname text,

cnname text,

occupation text,

birthday date,

signname text,

email text,

qq numeric,

crt_time timestamp without time zone,

mod_time timestamp without time zone

);

create table user_session

(userid int,

logintime timestamp(0) without time zone,

login_count bigint default 0,

logouttime timestamp(0) without time zone,

online_interval interval default interval'0'

);

create table user_login_rec

(userid int,

login_time timestamp without time zone,

ip inet

);

create table user logout rec

(userid int,

logout_time timestamp without time zone,

ip inet

);

//在表在所有的数据节点上创建以上信息。

(2)初始化数据insert into user_info(userid, engname, cnname, occupation, birthday, signname, email , qq,crt_time, mod_time)

select generate_series(1,20000000),

//在代理节点中插入

'digoal.zhou',

'德哥',

'DBA',

'1970-01-01',

E'公益是一辈子的事, I\'m Digoal.Zhou, Just do it!',

'digoal@126.com',

276732431,

clock_timestamp(),

NULL;

insert into user_session (userid) select generate_series(1,20000000);

set work_mem='2048MB';

set maintenance_work_mem='2048MB';

alter table user_info add constraint pk_user_info primary key (userid);  

alter table user_session add constraint pk_user_session primary key (userid);

//加入两个约束,分别为 user_info 和 user_session 表的主键,加到所有的数据节点中

(3)业务函数

①模拟用户登录的函数

create or replace function  f_user_login

(i_userid int,

OUT o_userid int,

OUT o_engname text,

OUT o_cnname text,

OUT o_occupation text,

OUT o_birthday date,

OUT o_signname text,

OUT o_email text,

OUT o_qq numeric ,

)

//返回以上信息

as $BODY$

declare

begin

select userid, engname, cnname, occupation, birthday, signname, email, qq

into o_userid, o_engname, o_cnname, o_occupation, o_birthday, o_signname, o_email, o_qq

from user_info where userid=i_userid;insert into user_login_rec (userid,login_time,ip) values (i_userid,now(),inet_client_addr());update user_session set logintime=now(), login_count =login_count +1 where userid=i_userid;

return;

$BODY$

language plpgsql;

② 模拟用户退出的函数

create or replace function f_user_logout

(i_userid int,

OUT o_result int

 )

as $BODY$

declare

begininsert into user_logout_rec (userid,logout_time,ip) values (i_userid,now(),inet_client_addr());

update user_session set logouttime=now(), online_interval= online_interval+(now()-logintime) where userid=i_userid;

o_result := 0;

return;

exception

when others then

o_result := 1;

return;

end;

$BODY$

language plpgsql;

这些函数要加到所有的数据节点中,用户登录和退出时执行相应的函数。

(4)在代理节点创建对应的代理函数

要使用超级用户创建代理函数,修改代理的输入和输出,指定集群。

create or replace function digoal.f_user_login<

i_userid int,

OUT o_userid int,

OUT o_engnane text,

OUT o_cnname text,

OUT o_occupation text,

OUT o_birthday date,

OUT o_signname text,

OUT o_email text,

OUT o_qq numeric)

returns records as $$

cluster 'cluster srul';

run on pg_catalog.hashint4()

//使用 run on hash int4,查询其位置位于 pg.catalog

//由于 useid 是一个 pk,因而返回一个记录即 return 即可。run on 指定运行节点,可以以 hash.text 函数来作为运行的哈希分区,或直接就使用 useid,因为 useid 也是 int 类型。

$$ language plproxy strict;

将模拟用户登录的代理函数放到 function  digoal_f_user_login 。

对于退出登录函数 logout,有两个参数,返回结果是1,表示存在问题,返回结果是0表示正常用户正常退出。注意run on 后面要加上 useid。

给予两个函数excute权限:

Grant excute on function to proxy;

Grant excute on function to logout

现在即可调用函数,如 select* from 1即用户1登录

在 user_session 和 user_info 表中插入用户数据,创建用户数据插入的函数。为了测试方便,插入一些非真实的数据:

create or replace function digoal.f_user_login<

i_userid int,

i_userid int,

i_engname text,

i_cnname text,

i_occupation text,

i_birthday date,

i_signname text,

i_email text,

i_qq numeric)

>returns records as $$

declare

begininsert into digoal.user_info <userid, engname, cnname, occupation, birthday date, signname, email, qq, crt_time> values <i_userid, i_engname, i_cnname, i_occupation, i_birthday date, i_signname, i_email, i_qq, now<>>

insert into digoal.user_session<userid> values<i_userid>,logintime,  logouttime,online interval>

end

$$ language plpgsql strict;

将该段程序分别植入4个数据库中

proxyi create 01 replace Iuneclon User Inserc

proxy(# i_userid int,

proxy(# i_engname text,

proxy<# i_cnname text,

proxy(# i_occupation text,

proxy(# i birthday date,

proxy(# i_signname text,

proxy(# i_email text,

proxy<# t i_qq numeric

proxy(# ) as $$

proxy$# cluster 'cluster_sru1’;

proxy$# run on pg_catalog.hashint4(i_userid);

proxy$# $$ language plproxy strict;

ERROR: function result type must be specified

proxy=# grant execute on function digoal.f_user_insert to proxy;

ERROR: syntax error at or near "to"

LINE 1: grant execute on function digoal.f_user_insert to proxy;

proxy-f grant execute on function digoal.f user_insert(int.text.text.text,date.text.text.numeric) to proxy;

创建相应的插入数据的代理函数。里要改一下,不是out。

image.png

参数跟下面是一样的,跟函数是一样的,运行那么就算是创建好了。

那比如我们来调用插入数据的函数里面职业,年龄,我的签名,邮箱还有 qq,

image.png

那我们要往里面插很多条记录。

image.png

相当于是往指标里面会有20万条记录。数据节点里面有多少条记录,每个节点里面有多少条记录,我们到时候再来看。

20万条,全部刷完的。我们的设施数据就有了,到这里已经结束了。

image.png

我们来看一下优秀的绘画表还有没有更新。

我也就在等一那,我们看到已经登录仪式了,已经看到更新了

image.png

在线时长是19秒那我登就,总共登录一次那我再现在我再换id。比如,我换2的id,也正常的能够把数据取出来,在线时长17秒,换3,三也是正常,退出也正常。

通过代理代理的些登录退出,函数能够就来实现数据分区。

跨库的数据,当我物理设备不能够满足需求的时候,我把它分到四个物理设备。相当于是四个库都放在物理设备,那么在真实的环境当中,四个肯定就放到而不同的物理上。那样能够来实现,比如,我的用户数据非常庞大,已经达到几十个亿的时候。

那我节点放几十个亿的用户数据肯定就已经促销了,那我可以把几十个亿拆成每个节点,比如,放个亿,那拆成几十个节点话,就相当于是我不需要购买那种昂贵的,那种高端硬件。

image.png

我用种普通的叉86的服务器,就能够实现种一跨库的种数据分区,通过种代理pos代理来实现。我的用户比如,登录退出,都能够正常的去分发到不同的节点。


八、PL/Proxy 使用注意事项

1.plproxy 函数所在的 schema 尽量和数据节点上实际函数的 schema 一致,否则需要在 plproxy 函数中使用 target指定 schema.functionname。比如在课程中演示的在创建 plproxy 函数一般将 schema 存放在 digoal 下,因为实际的数据节点、函数等都存放在 digoal 下,就形成了一一对应,不需要去写 target,否则将会报错,显示不存在。

2.数据节点的个数请保持2^n

否则会在哈希运算时报错,因为在哈希运算时不允许创建非2^n个数据节点

如果业务为短连接的形式。那么需要1层连接池,且应在应用程序和 plproxy 数据库之间,而不是 plproxy 和数据节点之间。相当于应用程序连接3.39的,加的连接池应在3.39和 application 和 server 之间,而不是在3.39和3.150之间。连3.39是长连接,不会断掉,就不需要连接池,而如果是短连接,就需要连接池。

在应用程序和 plproxy 之间加连接池后,其实对于 plproxy 来说就是长连接了,所以在 plproxy 和数据节点之间也就不需要连接池了。

4.长连接不需要连接池,因为 plproxy 和数据节点之间的连接是长连接。

5.plproxy 语法:

connect. cluster, run, select, split target

cluster 指定运行的集群,run 在集群里面挑选连接,执行代理函数。

6.关于连接密码

出于安全考虑,建议在任何配置中不要出现明文密码,所以最好是plproxy服务器到数据节点是 trust 验证,保护好plproxy 即可.

假设 plproxy 在172.16.3.2上数据节点有4个,库名和用户名都为 digoal.那么在4个节点上配置 pghbaconf 如下 node0

host digoal digoal 172.16.3.2/32 trust nodel

host digoal digoal 172.16.3.2/32 trust

node2 577

host digoal digoal 172.16.3.2/32 trust node3

host digoal digoal 172.16.3.2/32 trust

7.run 详解:

run on<NR>,<NR>是数字常量,范围是0到 nodes-1;例如有4个节点 run on() ;(run on 4则报错)

run on ANY,

run on function(...),即做比特微运算,这里用到的函数返回结果必须是 int2、int4或 int8

run on ALL,这种的 plproxy 函数必须是 returns setof...实体函数没有setof的要求

8.一个 plproxy 中只能出现一条connect 语句,否则报错.

digoal=# create or replace function f_test30returns setof int8 as $$

connect 'hostaddr=172.16.3.150 dbname=db0user=digoal port=1921;

connect hostaddr-172.16.3.150 dbname=db1 user=digoal port=1921;

select count(*) from pg_class;

$$ language plproxy strict;ERROR:PL/Proxy function postgres.ftest3(0):Compile error at line 2:Only one CONNECT statement allowed

不要把 plproxy 语言的权限赋予给普通用户,因为开放了trust 认证,如果再开放 plproxy 语言的权限是非常危险的正确的做法是使用超级用户创建 plproxy 函数,然后把函数的执行权限赋予给普通用户。

千万不要这样省事:

update pg language set lanpltrusted='t' where lanname=plproxy';

10.如果有全局唯一的序列需求,可以将序列的步调调整一下,每个数据节点使用不同的初始值。

例如 57

db0=# create sequence seq1 increment by 4 start with 1; CREATE SEOUENCE

db1=# create sequence seq1 increment by 4 start with 2:

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