PolarDB PostgreSQL 快速入門

什麼是PolarDB PostgreSQL

PolarDB PostgreSQL（下文簡稱為PolarDB)是一款阿里雲自主研發的雲原生資料庫產品，100%相容PostgreSQL，採用基於Shared-Storage的儲存計算分離架構，具有極致彈性、毫秒級延遲、HTAP的能力。

極致彈性：儲存與計算能力均可獨立地橫向擴充套件。

當計算能力不夠時，可以單獨擴充套件計算叢集，資料無需複製。
當儲存容量/IO不夠時，可以單獨擴充套件儲存叢集，而不中斷業務。

毫秒級延遲：

WAL日誌儲存在共享儲存上，RW到所有RO之間僅複製WAL的元資料。
獨創的LogIndex技術，實現了Lazy回放和Parallel回放，理論上最大程度地縮小了RW和RO節點間的延遲。

HTAP能力：基於Shared-Storage的分散式並行執行框架，加速在OLTP場景下的OLAP查詢。一套OLTP型的資料，可支援2套計算引擎：

單機執行引擎：處理高併發的TP型負載。
分散式執行引擎：處理大查詢的AP型負載。

PolarDB還支援時空、GIS、影象、向量、搜尋、圖譜等多模創新特性，應對企業對資料處理日新月異的需求。
另外，除了上述Shared-Storage雲原生的模式，PolarDB還支援以Shared-Nothing模式部署，詳見distribute分支的Readme。

分支說明

PolarDB後續預設分支為main分支，支援儲存計算分離的形態。distribute分支是分散式形態（對應之前的master分支）。

產品架構和版本規劃

PolarDB採用了基於Shared-Storage的儲存計算分離架構。資料庫由傳統的Share-Nothing，轉變成了Shared-Storage架構。由原來的N份計算+N份儲存，轉變成了N份計算+1份儲存。雖然共享儲存上資料是一份，但是資料在記憶體中的狀態是不同的，需要通過記憶體狀態的同步來維護資料的一致性；同時主節點在刷髒時也需要做協調，避免只讀節點讀取到超前的“未來頁面”，也要避免只讀節點讀取到過時的沒有在記憶體中被正確回放的“過去頁面”。為了解決該問題，PolarDB創造性地設計了LogIndex資料結構來維護頁面的回放歷史，該結構能夠在主節點到只讀節點進行同步。
在儲存計算分離後，IO單路延遲變大的同時，IO的吞吐也變大了。在處理分析型查詢時，僅使用單個只讀節點無法發揮出儲存側的大IO頻寬優勢，也無法發揮其他只讀節點的CPU/Mem/IO。為了解決該問題，PolarDB研發了基於Shared-Storage的並行執行引擎，能夠在SQL級別上彈性利用任意數目的CPU來加速分析查詢，支援HTAP的混合負載場景。
詳情請查閱產品架構和版本規劃。

文件

產品架構
版本規劃
PolarDB PostgreSQL 1.0版本功能特性

PolarVFS（即將上線）
Buffer管理
DDL同步
LogIndex
資料庫監控（即將上線）
PolarStack（即將上線）

快速入門

我們提供了三種途徑來使用PolarDB資料庫：阿里巴巴雲服務、搭建本地儲存的例項、搭建基於PFS共享儲存的例項（即將上線）。

阿里巴巴雲服務

阿里云云原生關係型資料庫PolarDB PostgreSQL引擎：官網地址。

搭建本地儲存的例項

我們提供了一鍵部署指令碼，助您快速編譯PolarDB核心並搭建本地例項。本節介紹瞭如何通過提供的一鍵部署指令碼，快速搭建儲存為本地磁碟的PolarDB例項。
**作業系統要求：**CentOS 7.5及以上。以下步驟在CentOS 7.5上通過測試。
**說明：**請使用同一個使用者進行以下步驟。請勿使用root使用者搭建例項。

下載PolarDB原始碼，地址：https://github.com/alibaba/PolarDB-for-PostgreSQL/tree/main。
安裝相關依賴：

sudo yum install readline-devel zlib-devel perl-CPAN bison flex

sudo cpan -fi Test::More IPC::Run

根據不同的搭建場景，可選擇不同的指令碼執行命令：

只編譯資料庫原始碼，不建立本地例項：

./polardb_build.sh --noinit

編譯並建立本地單節點例項，節點為主節點（埠為5432）：

./polardb_build.sh

編譯並建立本地多節點例項，節點包括：

主節點1個（埠為5432）。
只讀節點1個（埠為5433）。

./polardb_build.sh --withrep --repnum=1

編譯並建立本地多節點例項，節點包括：

主節點1個（埠為5432）。
只讀節點1個（埠為5433）。
備庫節點1個（埠為5434）。

./polardb_build.sh --withrep --repnum=1 --withstandby

編譯並建立本地多節點例項，節點包括：

主節點1個（埠為5432）
只讀節點2個（埠分別為5433與5434）
備庫節點1個（埠為5435）。

./polardb_build.sh --withrep --repnum=2 --withstandby

部署完成後，需要進行例項檢查和測試，確保部署正確。

例項檢查：

$HOME/tmp_basedir_polardb_pg_1100_bld/bin/psql -p 5432 -c 'select version();'

$HOME/tmp_basedir_polardb_pg_1100_bld/bin/psql -p 5432 -c 'select * from pg_replication_slots;'

一鍵執行全量回歸測試：

./polardb_build.sh --withrep --repnum=1 --withstandby -r-check-all -e -r-contrib -r-pl -r-external -r-installcheck-all

軟體許可說明

PolarDB的程式碼的釋出基於Apache 2.0版本和PostgreSQL程式碼的軟體許可。相關的許可說明可參見License和NOTICE。

致謝

部分程式碼和設計思路參考了其他開源專案，例如：PG-XC/XL（pgxc_ctl）、TBase（部分基於時間戳的vacuum 和MVCC）、Greenplum以及Citus（pg_cron）。感謝以上開源專案的貢獻。

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