Confidential–Inter nal Use Only 1 © Copyright 2013 Pivotal. All rights reserved. Greenplum 数据库架构分析及5.x 新功能分享 杨瑜 Pivotal中国研发中心 2 Pivotal Confidential–Inter nal Use Only 日程 Ÿ Greenplum 数据库（GPDB）简介 Ÿ Greenplum

用户解决生产需求和技术问题，我们坚持提供最专 业的建议和解决方案，提供最专业的技术支持服务，提供最专业的落地实施支持。 十多年来，参与过的项目不计其数，有 POC 测试，有开发支持，有故障支持，有 长期驻场支持，有临时的功能支持，甚至可能会作为用户看不见的后端支持，总之，我 们的目标是，努力解决用户的一切不违背自然规律的诉求，我们跟随着 Greenplum 的 成长，见证了 Greenplum 从闭源到开源的成长历程，一路给 多年前，编者翻译了 GP4.2.2 的 AdminGuide，如今，GP 已经历经了无数个版 本更新和迭代，编者也有了更多的感悟，放眼 GP 的中文资料，为之动容，就想着再为 GP 的发展壮大多做那么一点点贡献，挤出一点时间，重新梳理和打磨这个文档，并完 全根据最新的版本特性进行重新整理，希望能对中文爱好者提供一些帮助，在编写过程 中，仍会参考官方文档，但绝不是简单的翻译，甚至有些内容会与官方文档不一致。 定义限制 Role 登录的时间段，在指定的时间段内不允许登 录。可以指定日期或者日期加时间的格式。这些信息存储在 pg_catalog.pg_auth_time_constraint 系统表中。 该功能鲜有使用，该系统表的维护一直存在明显的问题，该 表没有约束限制，完全相同的限制信息可以被重复的存储在 该系统表中。 例如下面的例子： =# ALTER ROLE reuser WITH

SQL 完全支持外，还支持比如分析函数（SQL2003 OLAP window 函数），还可以用多种语言来写存储过程，对于 Madlib、R 的支持也很好。这一点上 MYSQL 就差的很远，很多分 析功能都不支持，而 Greenplum 作为 MPP 数据分析平台，这些功 能都是必不可少的。 2) Mysql 查询优化器对于子查询、复制查询如多表关联、外关联的支 持等较弱，特别是在关联时对于三大 join join），而多个大表关联分析时 hash join 是必备的利器，缺少这些关键功能非常致命，将难于在 OLAP 领域充当大任。我们最近对基于 MYSQL 的某内存分布式数据库做 对比测试时，发现其优点是 OLTP 非常快，TPS 非常高（轻松搞定 几十万），但一到复杂多表关联性能就立马下降，即使其具有内存 计算的功能也无能为力，就其因估计还是受到 mysql 在这方面限制。 3) 扩展性方面，Postgresql 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。 4) 在诸如

............................................................................................. 8 其他功能特性 ................................................................................................ 大幅度地提高了查询性能。 Pivotal 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 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

• 新文件系统 EulerFS：面向非易失性内存的新文件系统，采用软更新、目录双视图等技术减少文件元数据同步 时间，提升文件读写性能。 • 内存分级扩展 etMem：新增用户态 swap 功能，策略配置淘汰的冷内存交换到用户态存储，用户无感知，性能 优于内核态 swap。 2. 夯实云化基座 容器操作系统 KubeOS：云原生场景，实现 OS 容器化部署、运维，提供与业务容器一致的基于 特性，运行符合 ANSI 标准 的 SQL，可以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容量，数据量从数 GB 到数 PB 不等。 Greenplum 环境适用性强与其开放性、真正开源、社区活跃有密不可分的关系，一方面 面 Greenplum 能够独立于专用 硬件加速提供高性能的纯软件数据平台，无需专用硬件，另外一方面包括核心代码在内的全部开源，社区人员或客户 可最大化自由利用和借鉴 Greenplum 的优秀功能的同时，又可以反哺及影响总体产品研发方向，可以加快产品创新， 基于此 Greenplum 有适用于多种环境的使用及实践，非常契合如今中国本土客户越来越多样化的应用业务基础环境。 以开源创新替代专有分析环境

Greenplum介绍 唐成 － 2011.02.17 汇 报 提 纲 Greenplum VS hadoop Greenplum架构 Greenplum的高可用方案 GP分布式数据库功能介绍 理解GP的查询处理 Greenplum VS hadoop 比较项 Greenplum Hadoop+hive 软件性质 商业软件 开源 集群规模 mirror端的数据不同步了，所以恢复的时候需要花比较 长的时间。对于Greenplum 3.X的版本，恢复时，需要 把好的节点上的所有数据都copy到坏的机器上。而 Greenplum4.0版本增加了功能，当备份节点坏的时 候，主节点可以把增量数据记下来，这样当备份节点的 主机恢复时，只需要恢复增量数据就可以了。 要让原先已offline的节点再加入集群中，需要重启集 群。 Greenplum中的高可用方案 基本上绝大多数PostgreSQL支持的SQL，在 greenplum都支持，如常见的建表、建索引的ddl，以及 一般的dml语句。 Greenplum3.X不支持表空间。4.0提供了支持 tablespace功能。 不支持trigger。 建表语句多了distributed by 子名外， 其它的SQL语法 基本上都与PostgreSQL一样： CREATE TABLE products (name

“黑盒子” • “大铁箱” • 大磁盘 过去Google™ 曾经用来实现信息搜索功能的技术， 现在被Greenplum用于数据仓库 现在的解决方案 12 Greenplum愿景：企业数据集合 13 • 在企业内创建统一的数据运算平台 • 企业所有者可以直接控制其数据实例 • 通过实体整合提供企业级数据访问功能 • 灵活的扩展和配置降低了投资的平均风险 源文件 源数据 源数据 源文件 进行了优化，解决了所有数据流瓶颈问题 Greenplum数据引擎 全球最强大的分析数据仓库 海量并行查询 • 可以比以往更快地获取 查询结果 • 在数据增长的同时确保 高性能分析 统一的分析处理功能 • 为数据仓库、市场、 ELT、文本挖掘、统计 运算提供统一的平台 • 可以使用SQL、 MapReduce、R等在 所有层次上对任何数 据进行并行分析 19 通过经济的方案扩展 到千万亿字节规模 MapReduce Greenplum MapReduce的优势 • 处理在任何地点存储的任何类型的数 据 • 将SQL的普遍性与MapReduce的灵 活编程模式结合起来 • 针对业务关键分析功能提供企业级集 成、支持和发布 • 为新一代分析处理技术开启了大门– 其中包括文本分析、图形分析、数据 挖掘、机器学习以及更多内容 客户实例：福克斯互动媒体 （Fox Interactive Media）

概览 概览 产品架构 快速上⼿ 操作指南 访问UDW数据仓库 数据导⼊ 开发指南 udw优化指南 表膨胀 UDW中Json类型 接⼊第三⽅ BI ⼯具 UDW 使⽤案例 Pxf 扩展功能 迁移数据 使⽤ pg_dump 使⽤ pxf 外部表 FAQs 数据仓库价格 概览 Greenplum数据仓库 UDW Copyright © 2012-2021 UCloud 优刻得 完全托管的PB级数据仓库服务。UDW可以通过SQL让数据分析更简 单、⾼效，为互联⽹、物联⽹、⾦融、电信等⾏业提供丰富的业务分析能⼒。⽀持MADlib扩展，客⼾可以在udw上使⽤MADlib的扩展功能，从⽽让机器学习变得简单，⽀持PostGIS，可以⽅便 的⽀持空间、地理位置应⽤。最新⽀持greeplum6.2.1版本。 云数据仓库产品架构 云数据仓库产品架构 云数据库仓库 UDW 服务的架构图如下所⽰： 服务的架构图如下所⽰： UDW 采⽤⽆共享的 MPP 架构，适⽤于海量数据的存储和计算。UDW 的架构如上图所⽰，主要有 Client、Master Node 和 Compute Node 组成。基本组成部分的功能如下： 产品架构 Greenplum数据仓库 UDW Copyright © 2012-2021 UCloud 优刻得 7/206 1. Client：访问 UDW 的客⼾端 ⽀持通过 JD

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 15 Greenplum现状说明 三 Greenplum体系架构 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 Greenplum运维体系 系统状态监控 - gpcc 通过dbsync程序，实现数据传输和加载优化 Ø 对于Greenplum上的架构和设计不断优化 Ø 继续建设多样化的postgresql数据集市，满足不同需求 • 优化现有业务的调度实现 Ø 时间周期的考量 Ø 并发与功能实现的权衡 Ø 增强任务可控性和可度量性 • 支持符合条件的新业务 Ø 抽象业务模型，整合使用分类 Ø 简化上线模型，优化上线方式 40 Greenplum扩展规划 新业务上线流程 • 把握三个方面，解决三个问题

如按照“发生日期”做分区，然后在机构字段上将bitmap索引 • 对于1亿条记录以下的表不分区(对于小系统，该阀值适当调低) 索引使用： • 以数据批处理为主要功能的系统一般不需建索引 • 以并发查询为主要功能，特别OLTP查询（根据KEY，Attribute等作为筛选条件）的系统按照常用字段建索引。 • 建索引的方法：对于区别度高的字段，如账号、手机号码等使用B-Tree索引，对于区别度低的字段（<10000) 在GPDB中，对象权限不能从Schema继承，新增的对象需要Grant授权给相应用户。  用户可以属于多个角色组role，用户可以从role继承权限  建议在系统建设时，按照功能、权限划分为较为固定的数个角色组，新增对象时只要把权限Grant到 相应角色组 即可，不需要再按照使用者单独授权，这种方式对于查询用户较多的系统能简化权限管理。  同一个对象内的数据，如 Vacuum系统表，修改错误page 如果系统表有故障，或者发现对系统表的操作（select count（*）from pg_class）性能很慢时，可以将系统表全部Vacuum一次，Vaccum本 身具备一定的修复功能。 目录  Greenplum运维常见问题  Greenplum运维常用命令  Greenplum日常检查和故障处理