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

command+R 进入恢复模式 3. 从 Utilities 菜单选择 Terminal 4. 执行 csrutil disable 5. 重启操作系统 // 安装Greenplum管理脚本依赖的 Python 包 $ wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py $ sudo python get-pip.py $ sudo pip install 这个python包没有安装，但是使用 python 验证，发现已经安装了。 而使用 ssh 验证发现使用了不同路径的 python。 2.2.8 小技巧 Greenplum使用 Bash 和 Python 脚本初始化集群和管理集群。可以通过在合适的地方设置日志或 者调试信息可以帮助分析某些难以解决的问题。 ● 集群初始化工具 gpinitsystem 是Bash脚本工具，有些时候它的报错信息很不清楚。这个 时候可以 QD）和调试单节点的PostgreSQL 非常类似。 通常遇到解析、优化、调度相关问题时，需要调试QD。 下面以一个例子介绍如何调试 Greenplum QD 进程。 启动两个窗口，一个运行psql，一个运行 lldb psql窗口 lldb/gdb窗口 $ psql test test> SELECT pg_backend_pid() 12922 psql> SELECT

database are well-showcased 12 Pivotal Confidential–Internal Use Only 卓越的OLAP特性 列式存储 分区、压缩 高级特性 递归查询、窗口函数 集成分析 多格式、多语言 Madlib: 机器学习 数据库内并行模型训练和预测、分类 ORCA 复杂查询优化器 成熟稳定 完备生态、支撑核心生产系统 13 Pivotal C as total_quantity FROM included_parts GROUP BY sub_part 16 Pivotal Confidential–Internal Use Only 窗口函数 表‘SALES’ 表‘SALES’ ■ 计算移动平均值或各种时间 间隔的总和 ■ 分组内重置聚合和排序 SELECT last_name, salary, department OLTP数据库 OLAP数据仓库 ■ 实时性 ■ 数据同步复杂性 ■ 应用复杂性 HTAP HTAP = ? ■ 卓越的OLAP特性 ■ 出色的OLTP特性 ■ 多态存储 ■ 有效的并发和资源管理 OLTP-OLAP独立部署 OLTP数据库 OLAP数据仓库 ■ 实时性 ■ 数据同步复杂性 ■ 应用复杂性 43 Pivotal Confidential–Internal Use Only

Confidential │ ©2022 VMware, Inc. 7 执行架构 Interconnect Client Ø Coordinator: q 管理其它节点 q 生成分布式计划 q 下发计划和汇总结果 q 管理分布式事务 Ø Segments: q 存储数据，share-nothing q 产生计算进程 Ø Libpq：控制信道 Ø Interconnect: 数据交换信道 OLAP系统的SQL语句就复杂得多（OLTP则尽量避免） q Join 很复杂(多表, outer join, lateral…) q 子查询、子链接 q 聚集 (grouping sets, 多阶段聚集…) q 窗口函数, (Recursive) CTE q Procedure Languages（Python，R，Perl……） Ø 优化器非常非常重要 Ø 基于规则优化和基于代价优化 Confidential Languages/Container Confidential │ ©2022 VMware, Inc. 19 GPCC Greenplum Command Center Ø Web UI 监控和管理 Ø 实时性能监控 Ø 可视化计划 Ø 基于规则的任务管理 Ø 向客户推荐性能优化操作 Ø 报警和通知 Confidential │ ©2022 VMware, Inc. 20 Greenplum Streaming

集群规模越大，总体性 能越好。 单个SQL最少也有数十 秒。 SQL的支持程度 支持完善，几乎所有 PostgreSQL支持的SQL， gp都支持。 支持有限的SQL，查询 支持子查询，但不支持 窗口函数。大部分dml都 不支持，只支持append。 稳定性 有较多的bug。 比较稳定。 Greenplum架构图 Segment Host Segment Host Segment 可以用PostgreSQL数据库的工具来连接Greenplum数 据库，如java程序可以使用PostgreSQL的jdbc驱动来 访问Greenplum数据库，也可以使用psql工具或 pgadminII来管理Greenplum。 Greenplum架构: Master介绍 Greenplum的Master数据库也是一个被改造过的 PostgreSQL数据库，它包含了整个分布 式数据库中的 所

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。

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 还研发了非常多的高级数据分析管理功能和企业级管理模 块，如下这些功能都是 Postgresql 没有提供的： ·外部表并行数据加载 ·可更新数据压缩表 ·行、列混合存储 ·数据表多级分区 ·Bitmap 索引 ·Hadoop 外部表 ·Gptext 全文检索 ·并行查询计划优化器和 Orca 优化器 ·Primary/Mirror 镜像保护机制 ·资源队列管理 ·WEB/Brower

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