2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Greenplum资源管理器 姚珂男/Pivotal kyao@pivotal.io 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Agenda • Greenplum数据库 • Resource Queue • Resource Group 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Greenplum数据库 • 基于PostgreSQL • 分布式 corruption => PANIC 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Resource Queue • Cost is tricky – 没有明确的定义 – 不同优化器不一致 – 优化器不能被纳入资源管理器 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Resource Queue • Priority is rough – 不能精确控制CPU – CHECK_FOR_INTERRUPTS – BackoffBackendTick 空闲group配额会被抢占 – 精确控制 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Resource Group • Memory – Not using CGroups – 重构resource queue内存管理 – 严格资源隔离 – statement_mem控制spill – 每个group内做redzone和runaway detection 2017 年象行中国（杭州 站）第一期 Resource

Greenplum Database 管理员指南 V6.2.1 版权所有：Esena(陈淼 +86 18616691889) 编写：陈淼 - 1 - Greenplum Database 管理员指南 版本 V6.2.1 2020 年 09 月 27 日 欢迎关注 Greenplum 官方微信公众号和加入官方社区技术讨论群： Greenplum 做各种补丁 脚本，也看到了 Greenplum 的大幅进步，甚至我们以前的小技巧也不再需要，持续的 进步，带来的是生态的蓬勃发展。 Greenplum Database 管理员指南 V6.2.1 版权所有：Esena(陈淼 +86 18616691889) 编写：陈淼 - 2 - 序言 术语约定 GP ： Greenplum 数据库 Master 陈淼 电邮： miaochen@mail.ustc.edu.cn Greenplum Database 管理员指南 V6.2.1 版权所有：Esena(陈淼 +86 18616691889) 编写：陈淼 - 3 - 目录 Greenplum Database 管理员指南 ...................................................

1 新一代数据管理和数据分析 解决方案 关于Greenplum公司 • Greenplum是一家数据库软件公司，在数据处理和 BI/DW领域，提供容量 最大、速度最快、性价比最好的数据库引擎产品和服务。 • Greenplum总部位于圣马蒂奥，加利福尼亚州，美国，成立于2003年6月。 • Greenplum 中国于2008年12月正式成立. 2010/4/8 官方网站： www.greenplum 千万亿字节 万亿字节 千兆字节 行业商务智能解决方案的实例 政府 电信 金融服务 公民服务 国家安全 电子政务 法规实施和监管 人力资本管理 信息传播 合规性报告 资产组合分析 客户报表 电汇通知 分部记分卡 客户关系管理、收 购和盈利率 欺诈检测 欺诈分析 客户流失分析 响应时间 流量分析 产品关联/捆绑 零售 存储运营分析 客户忠诚度计划 协作规划和预估 1995 2000 2005 2010 新一代数据库的要求 传统数据库的要求 今天的数据库供应商 网络运算的发展速度已经超过了主流数据库 • 海量规模 • 高性价比 • 高效率 数据库管理系统（DBMS）的 规模/容量 11 需要采用一种新的方法 •“一切皆可商用”：商业即用型x86 服务器、存储设备、网络 •通过软件很容易将处理能力扩展到 1000s的内核/系统 Greenplum

Python、C、Perl、TCL、 PLSQL 等等语言来扩展功能，在后续章节中，我将展现这种扩展 是如何的方便，另外，开发新的功能模块、新的数据类型、新的索 引类型等等非常方便，只要按照 API 接口开发，无需对 PG 重新编译。 PG 中 contrib 目录下的各个第三方模块，在 GP 中的 postgis 空间 数据库、R、Madlib、pgcrypto 各类加密算法、gptext 全文检索都 是通过这种方式实现功能扩展的。 Postgresql 数 据库实例同时开展并行计算。而且，这些 Postgresql 之间采用 share- nothing 无共享架构，从而更将这种并行计算能力发挥到极致，除此之 外，MPP 采用两阶段提交和全局事务管理机制来保证集群上分布式事 务的一致性，Greenplum 像 Postgresql 一样满足关系型数据库的包括 ACID 在内的所有特征。 从上图可以看到，Greenplum 的最小并行单元不是节点层级，而是在 IO 能力。 Greenplum 单个节点上运行能力比其它数据库也快很多，如果运行在 多节点上，其提供性能几乎是线性的增长，这样一个集群提供的性能 能够很轻易的达到传统数据库的数百倍甚至数千倍，所管理数据存储 规模达到 100TB~ 数 PB，而你在硬件上的投入，仅仅是数台一般的 X86 服务器和普通的万兆交换机。 Big Date2.indd 6 16-11-22

copy加载数据 外部表并⾏加载数据 从hdfs加载数据 从mysql中导⼊数据 从oracle中导⼊数据 从ufile加载数据 开发指南 开发指南 1、连接数据库 2、数据库管理 3、模式管理 4、表格设计 5、加载数据 6、分区表 7、序列 8、索引 9、 ANALYZE/VACUUM 10、常⽤SQL⼤全 12、常⽤SQL命令 13、⽤⼾⾃定义函数 ⽬录 Greenplum数据仓库 接收客⼾端的连接请求 负责权限认证 处理 SQL 命令 调度分发执⾏计划 汇总 Segment 的执⾏结果并将结果返回给客⼾端 3. Compute Node： Compute Node 管理节点的计算和存储资源 每个 Compute Node 由多个 Segment 组成 Segment 负责业务数据的存储、⽤⼾ SQL 的执⾏ ⾼可⽤ ⾼可⽤ 产品架构 Greenplum数据仓库 际数据⼤⼩选择合适的节点。 3.设置数据仓库信息 必选项有数据仓库名称、DB管理员⽤⼾名、管理员密码。可选项有默认DB,默认DB的名称为dev，你可以选择除了“test”、“postgres”、“template”、“template0”、“template1” 、 “default”之外的其他名称。 DB管理员⽤⼾名不能为“postgres”。端⼝固定为 5432，暂不提供修改。 快速上⼿

Greenplum 5：新一代数据平台 作为重要的新版本，Pivotal Greenplum 5 带来了多项产品改进和新增功能，在管理数据和对数据库中存储的信息应用数据 科学、分析、报告和数据洞察方法方面，这些功能对大多数客户都很有帮助。Greenplum 解决方案的架构设计目的是管理 非常复杂的查询，以及为符合 ANSI 标准的 SQL 提供强有力的分析改进。通过自动对数据进行分区和并行运行查询，它让 服务器群集能够以单一数据超级计算机的方式运行，且性能比传统数据库或其他同类平台高出数十甚至数百倍。其多种分 析扩展功能支持 ANSI SQL，并通过封装扩展提供多种内置语言和附加功能。Greenplum 能够管理各种规模的数据卷，数 据量从数 GB 到数 PB 不等。 pivotal.io/cn 白皮书 4 © Copyright 2017 Pivotal Software, Inc.保留所有权利。 Manager 管理并发性能和用户资源分配是 Greenplum 的主要功能之一。这一版本不仅增强了 Workload Manager 的功能，还引入了 一种管理数据库查询的新方法——资源组，可让数据库管理员更好地控制用户活动，尤其是在 CPU 和内存管理方面。资 源组一经定义，便会将所有用户活动纳入管理范围，包括超级用户。某个超级用户执行的所有语句都会路由至一个默认资 源组，管理员可以根据需要调

greenplum的体系结构 • greenplum的架构特点 Ø MPP ShareNothing 海量并行处理+完全无共享 Ø cpu计算能力 Ø 数据从Disk上的I/O吞吐性能 Ø master管理节点 Ø segment数据节点 • greenplum的核心功能 Ø 无共享MPP Ø 多态存储 Ø 高效数据加载 （gpfdist+外部表，每小时4TB+） Ø 分布分区 Ø 数据压缩 Ø 外部访问 初始化实例 Ø 修改实例参数文件 Ø 初始化业务所需库表环境、用户环境 Ø 加载数据 Ø 业务程序访问 23 Greenplum运维体系 环境创建与部署 • 部署注意点 Ø 资源要充足（ETL，管理节点，数据节点，数据集市） Ø 万兆网络 （网络环境对功能和性能的影响） Ø 节点规划 （数据节点6-10个segment节点） Ø 参数调整 （操作系统参数，greenplum集群参数） 24 36 Greenplum开发规范 用户与权限规范 • 四层授权保保障 Ø 角色 role ： 管理数据库内对象权限 Ø 用户 user ： 用户认证权限 Ø pg_hba.conf ： 实例权限配置文件 Ø iptables : 防火墙IP访问配置策略 • 账号类型划分 Ø 管理账号 Ø 开发账号 Ø 调度账号 Ø 业务账号 Ø 测试账号 • 账号名称限定 Ø 所有都用小写字母加下划线的方式

bool delayEagerFree 某个Segment的排序节点输出最后一条元组 后是否可以提前 释放内存 36 ● ExecSort： 从下层Outer节点读取所有元组，并传递给tuplesort模块进行排序 排序节点 37 TupleSort是排序节点的核心，算法主要阶段： ● 第一阶段初始化TupleSort，通过调用函数tuplesort_begin_common，生成 Tuple

Write Ahead Logging + 存储管理 Jim Gray于1981年VLDB描述了事务的原子性、一致性和持久性，在此基础上，Haerder和Reuter在1983年中提出了事务的隔离性并提出术语 “ACID”，自此，事务的ACID四个性质成为业内标准术语 8 Disk-Oriented DBMS Components 数据库管理系统组成图 Hector Garcia-Molina Ullman/Jennifer Widom《数据库系统实现》 查询编译器/ 优化器 事务管理器 DDL编译器 执行引擎 日志和恢复 并发控制 索引/文件/ 记录管理器 缓冲区管理器 缓冲区 锁表 存储管理器 存储 查询计划 对索引、文件和 记录的请求 页命令 事务命令 查询、更新 用户/ 应用 DDL命令 数据库管理员 数据、元数据、索引 日志页 读、写页 元数据、 统计数据 元数据 No-Steal Steal: 允许Buffer Pool里未提交事务所修改的脏页刷回到持久存储 No-steal: 不允许Buffer Pool里未提交事务所修改的脏页刷到持久存储中 缓冲区管理策略Buffer Management Policy 13 ■ Force策略的问题 对持久存储器进行频繁的随机写操作，性能下降。 ■ No-Steal策略的问题 不允许未提交事务的脏页换出，系统的并发量不高。

数据共享 ● 云数据库市场巨大 ● 云数据库增速巨大 ● DBasS的需求 ● 跨云的需求 云数据库实现方案 云数据库需求 ● DBasS ○ 自动化运维 ○ 自动化调优 ● 弹性资源管理 ○ 存储资源 ○ 计算资源 ● 安全 ○ 用户数据 ○ 临时文件 ○ 网络传输 ○ 权限控制 ● 跨云 ○ 公有云 ○ 私有云 云数据库实现方案 ● 全新数据库 ○ Snowflake 容器化Greenplum部署策略 ○ Master部署策略 ○ Primary Segment部署策略 ○ Mirror Segment部署策略 ● 容器化Greenplum运维管理 ○ 故障检测及恢复 ○ 升级扩容 ● 容器化Greenplum存储管理 ○ 容器本地存储易失性 容器化Greenplum ● 容器粒度 ○ Segment主机 VS. Segment实例 ● 容器资源分配 ○ CPU Mirror Segment部署策略 ● 容器化Greenplum运维管理 ○ 故障检测及恢复 ○ 升级扩容 ● 容器化Greenplum存储管理 ○ 容器本地存储易失性 ○ 容器外部存储关联性 容器化分布式应用程序公共问题 容器网络管理 容器资源管理 容器镜像管理 容器调度 容器监控及自 定义操作 容器存储管理 容器化Greenplum ● 容器粒度 ○ Segment主机