PostgreSQL — это кроссплатформенная объектно-реляционная СУБД с открытым исходным кодом. Из этой статьи вы узнаете, как установить PostgreSQL в Ubuntu Linux, подключиться к нему и выполнить пару простых SQL-запросов, а также о том, как настроить резервное копирование.

Чтобы установить PostgreSQL 9.2 в Ubuntu 12.10, выполните следующие команды:

sudo apt-add-repository ppa:pitti/ postgresql
sudo apt-get update
sudo apt-get install postgresql-9.2

Попробуем поработать с СУБД через оболочку:

sudo -u postgres psql

Создадим тестовую базу данных и тестового пользователя:

CREATE DATABASE test_database;
CREATE USER test_user WITH password "qwerty" ;
GRANT ALL ON DATABASE test_database TO test_user;

Для выхода из оболочки введите команду \q .

Теперь попробуем поработать с созданной базой данных от имени test_user:

psql -h localhost test_database test_user

Создадим новую таблицу:

CREATE SEQUENCE user_ids;
CREATE TABLE users (
id INTEGER PRIMARY KEY DEFAULT NEXTVAL ("user_ids" ) ,
login CHAR (64 ) ,
password CHAR (64 ) ) ;

Обратите внимание, что в отличие от некоторых других СУБД, в PostgreSQL нет столбцов со свойством auto_increment. Вместо этого в постгресе используются последовательности (sequences). На данный момент достаточно знать, что с помощью функции nextval мы можем получать уникальные числа для заданной последовательности:

SELECT NEXTVAL ("user_ids" ) ;

Прописав в качестве значения по умолчанию для поля id таблицы users значение NEXTVAL ("user_ids" ) , мы добились того же эффекта, что дает auto_increment. При добавлении новых записей в таблицу мы можем не указывать id, потому что уникальный id будет сгенерирован автоматически. Несколько таблиц могут использовать одну и ту же последовательность. Таким образом мы сможем гарантировать, что значения некоторых полей у этих таблиц не пересекаются. В этом смысле последовательности более гибки, чем auto_increment.

Точно такую же таблицу можно создать и при помощи всего лишь одной команды:

CREATE TABLE users2 (
id SERIAL PRIMARY KEY ,
login CHAR (64 ) ,
password CHAR (64 ) ) ;

В этом случае последовательность для поля id создается автоматически.

Теперь с помощью команды \d можно ознакомиться со списком всех доступных таблиц, а с помощью \d users — увидеть описание таблицы users. Если вы не получили интересующую вас информацию, попробуйте \d+ вместо \d . Список баз данных можно получить командой \l , а переключиться на конкретную БД — командой \c dbname . Для отображения справки по командам скажите \? .

Важно отметить, что в PostgreSQL по умолчанию имена таблиц и столбцов приводятся к нижнему регистру. Если это поведение нежелательно, можно воспользоваться двойными кавычками:

CREATE TABLE "anotherTable" ("someValue" VARCHAR (64 ) ) ;

Еще одна особенность PostgreSQL, с которой могут возникнуть сложности в начале работы с этой СУБД — так называемые «схемы». Схема представляет собой что-то вроде пространства имен для таблиц, как бы каталог с таблицами внутри базы данных.

Создание схемы:

CREATE SCHEMA bookings;

Переключение на схему:

SET search_path TO bookings;

Просмотреть список существующих схем можно командой \dn . По умолчанию используется схема с именем public. В принципе, можно успешно использовать PostgreSQL, и не зная про существование схем. Но при работе с унаследованным кодом, а также в некоторых граничных случаях, знание о схемах может очень пригодиться.

В остальном работа с PostgreSQL мало чем отличается от работы с любой другой реляционной СУБД:

INSERT INTO users (login, password)
VALUES ("afiskon" , "123456" ) ;
SELECT * FROM users;

Если сейчас вы попытаетесь подключиться к постгресу с другой машины, то потерпите неудачу:

psql -h 192.168.0.1 test_database test_user

Psql: could not connect to server: Connection refused
Is the server running on host "192.168.0.1" and accepting
TCP/IP connections on port 5432?

Чтобы исправить это, добавьте строку:

listen_addresses = "localhost,192.168.0.1"

… в файл /etc/postgresql/9.2/main/postgresql.conf, а также.

• Tutorial

Мне хотелось создать прекрасный объемлющий мануал Getting Start без всякой воды, но включающий основные плюшки для начинающих по системе PostgreSQL в Linux.

PostgreSQL является объектно-реляционной системой управления базами данных (ОРСУБД) на основе POSTGRES, версия 4.2 , разработанной в Университете Калифорнии в Беркли департаменте компьютерных наук.

PostgreSQL является open source потомком оригинального кода Berkeley. Он поддерживает большую часть стандарта SQL и предлагает множество современных функций:

• Cложные запросы
• Управление конкурентным доступом с помощью многоверсионности

Кроме того, PostgreSQL может быть расширен пользователем во многих отношениях, например, путем добавления новых

• типов данных
• функций
• операторов
• агрегатных функций
• индекс методов
• процедурных языков

Сборка и установка

Как и все любители мейнстрима PostgreSQL мы будем конечно же собирать, а не скачивать готовые пакеты (в репозитариях Debian, например, нет последней версии). Вот лежит множество версий, скачивать конечно же лучше всего последнюю. На момент написания поста это версия 9.2.2

Wget http://ftp.postgresql.org/pub/source/v9.2.2/postgresql-9.2.2.tar.gz tar xzf postgresql-9.2.2.tar.gz
Теперь у нас есть директория с исходниками сей прекрасной базы данных.
По умолчанию файлы базы будут установлены в директорию /usr/local/pgsql, но эту директорию можно изменить задав

Prefix=/path/to/pgsql
перед командой./configure
Перед сборкой можно указать компилятор С++

Export CC=gcc
PostgeSQL может использовать readline библиотеку, если у вас её нет и нет желания её ставить просто укажите опцию

Without-readline
Надеюсь у всех есть Autotools ? Тогда вперед к сборке:

Cd postgresql-9.2.2 ./configure --without-readline sudo make install clean
Все господа! Поздравляю!

Настройка

Нам необходимо указать хранилище данных наших баз данных (кластер) и запустить её.

Есть один нюанс - владельцем директории данных и пользователь, который может запускать базу должен быть не root. Это сделано в целях безопасности системы. Поэтому создадим специального пользователя
sudo useradd postgres -p postgres -U -m
И далее все понятно

Sudo chown -R postgres:postgres /usr/local/pgsql
Важный процесс. Мы должны инициализировать кластер баз дынных. Сделать мы должны это от имени пользователя postgres

Initdb -D /usr/local/pgsql/data
Теперь нужно добавить запуск PostgreSQL в автостарт. Для этого существует уже готовый скрипт и лежит он в postgresql-9.2.2/contrib/start-scripts/linux
Этот файл можно открыть и обратить внимание на следующие переменные:

• prefix - это место куда мы ставили PostgreSQL и задавали в./configure
• PGDATA - это то, где хранится кластер баз данных и куда должен иметь доступ наш пользователь postgres
• PGUSER - это тот самый пользователь, от лица которого будет все работать

Если все стоит верно, то добвляем наш скрипт в init.d

Sudo cp ./postgresql-9.2.2/contrib/start-scripts/linux /etc/init.d/postgres sudo update-rc.d postgres defaults
Перезапускам систему, чтобы проверить что наш скрипт работает.
Вводим

/usr/local/pgsql/bin/psql -U postgres
И если появится окно работы с базой, то настройка прошла успешно! Поздравляю!
По умолчанию создается база данных с именем postgres

# TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD local all all trust host all all 127.0.0.1/32 trust host all all::1/128 trust
Первая строка отвечает за локальное соединение, вторая - за соединение про протоколу IPv4, а третья по протоколу IPv6.
Самый последний параметр - это как раз таки метод авторизации. Его и рассмотрим (только основные)

• trust - доступ к базе может получить кто угодно под любым именем, имеющий с ней соединение.
• reject - отклонить безоговорочно! Это подходит для фильтрации определенных IP адресов
• password - требует обязательного ввода пароля. Не подходит для локальных пользователей, только пользователи созданные командой CREATE USER
• ident - позволяет только пользователем зарегистрированным в файле /usr/local/pgsql/data/pg_ident.conf устанавливать соединение с базой.

Вкратце расскажу об основных утилитах, которые пригодятся в работе.

Утилиты для работы с базой

pg_config

Возвращает информацию о текущей установленной версии PostgreSQL.

initdb

Инициализирует новое хранилище данных (кластер баз данных). Кластер представляет собой совокупность баз данных управляемых одним экземпляром севера. initdb должен быть запущен от имени будущего владельца сервера (как указано выше от имени postgres).

pg_ctl

Управляет процессом работы сервера PostgreSQL. Позволяет запускать, выполнять перезапуск, останавливать работу сервера, указать лог файл и другое.

psql

Клиент для работы с базой дынных. Позволяет выполнять SQL операции.

createdb

Создает новую базу данных. По умолчанию, база данных создается от имени пользователя, который запускает команду. Однако, чтобы задать другого - необходимо использовать опцию -O (если у пользователя есть необходимые привилегии для этого). По сути - это обертка SQL команды CREATE DATABASE.

dropdb

Удаляет базу данных. Является оберткой SQL команды DROP DATABASE.

createuser

Добавляет нового пользователя базы дынных. Является оберткой SQL команды CREATE ROLE.

dropuser

Удаляет пользователя базы данных. Является оберткой SQL команды DROP ROLE.

createlang

Добавляет новый язык программирования в базу PostgreSQL. Является оберткой SQL команды CREATE LANGUAGE.

droplang

Удаляет язык программирования. Является оберткой SQL команды DROP LANGUAGE.

pg_dump

Создает бэкап (дамп) базы данных в файл.

pg_restore

Восстанавливает бэкап (дамп) базы данных из файла.

pg_dumpall

Создает бэкап (дамп) всего кластера в файл.

reindexdb

Производит переиндексацию базы данных. Является оберткой SQL команды REINDEX.

clusterdb

Производит перекластеризацию таблиц в базе данных. Является оберткой SQL команды CLUSTER.

vacuumdb

Сборщик мусора и оптимизатор базы данных. Является оберткой SQL команды VACUUM.

Менеджеры по работе с базой

Что касается менеджера по работа с базой, то есть php менеджер - это

Знание – сила, и набор материалов по PostgreSQL тому подтверждение. Представляем книги и курсы, с которыми полнофункциональная СУБД станет доступной.

Эта книжка-малышка доступна в электронном и бумажном вариантах. Но важно другое: книга собрала необходимый костяк. Здесь представлена информация о кроссплатформенности, запросах, полнотекстовом поиске и о многом другом. Книгу можно смело назвать «От А до Я». Установкой и настройкой открытой СУБД на разных ОС книга не ограничивается, поэтому будьте готовы к первой практике.

2. Администрирование PostgreSQL. Базовый курс

Начинается просто: введение, история, форки и т. д. Дальше – больше: архитектура, включающая в себя разделы о структуре памяти, многоверсионности и расширяемости системы, создание БД из шаблона, табличные пространства, системный каталог, схемы, холодное и горячее резервирование. Это настоящий курс, наполненный слайдами, практическими примерами и видео-уроками.

3. Администрирование PostgreSQL. Расширенный курс

«Продвинутым» подойдет расширенная версия. Курс дополнен журналированием, репликацией с подключением, видами и вариантами, основами оптимизации, локализацией, обновлением сервера и другой полезной информацией. Кроме слайдов, в архив заключены справочник по Unix-командам, которые используются в курсе, и инструкция по практическим заданиям.

4. Hacking PostgreSQL. Курс для разработчиков СУБД

8 лекций и море новых знаний. Здесь есть как общие сведения о подсистемах, так и подробный разбор инструментов разработчика, расширяемости, исходного кода, физического представления данных, разделяемой и локальной памяти, а также устройства экзекутора и планировщика запросов. Лекции сопровождаются обратной связью «вопрос/ответ», примерами и картинками.

5. Документация СУБД PostgreSQL на русском языке

Без нее никуда. Наиболее лаконичная и исчерпывающая информация, которая должна быть у каждого, кто работает со свободной объектно-реляционной СУБД. Только актуальные обновляемые версии.

System Administration

Этот пост - краткая инструкция для начинающих, для тех кто впервые установил PostgreSQL. Здесь вся необходимая информация для того, чтобы начать работу с PostgreSQL.

Подключение к СУБД

Первое, что нужно сделать - получить доступ к PostgreSQL, доступ в качестве суперпользователя.
Настройки аутентификации находятся в файле pg_hba.conf.

1. local all postgres peer

Эта строка говорит о том, что пользователь postgres может подключаться к любой базе данных локальной СУБД PostgreSQL через сокет. Пароль при этом вводить не надо, операционная система передаст имя пользователя, и оно будет использовано для аутентификации.
Подключаемся:

1. $ sudo -u postgres psql postgres postgres

Чтобы иметь возможность подключаться по сети, надо в pg_hdba.conf добавить строку:

1. # TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD
2. hostssl all all 0.0.0.0/0 md5

Метод аутентификации md5 означает, что для подключения придется ввести пароль. Это не очень удобно, если вы часто пользуетесь консолью psql. Если вы хотите автоматизировать какие-то действия, то плохая новость в том, что psql не принимает пароль в качестве аргумента. Есть два пути решения этих проблем: установка соответствующей переменной окружения и хранение пароля в специальном файле.pgpass .

Установка переменной окружения PGPASSWORD

Сразу скажу, что лучше этот способ не использовать, потому что некоторые операционные системы позволяют просматривать обычным пользователям переменные окружение с помощью ps. Но если хочется, то надо написать в терминале:

1. export PGPASSWORD=mypasswd

Переменная будет доступна в текущей сессии. Если нужно задать переменную для всех сессий, то надо добавить строку из примера в файл.bashrc или.bash_profile

Хранение пароля в файле.pgpass

Если мы говорим о Linux, то файл должен находится в $HOME (/home/username). Права на запись и чтение должны быть только у владельца (0600). В файл нужно записывать строки вида:

1. hostname:port:database:username:password

В первые четыре поля можно записать "*", что будет означать отсутствие фильтрации (полную выборку).

Получение справочной информации

\? - выдаст все доступные команды вместе с их кратким описанием,
\h - выдаст список всех доступных запросов,
\h CREATE - выдаст справку по конкретному запросу.

Управление пользователями СУБД

Как получить список пользователей PostgreSQL? Или можно сделать запрос к таблице pg_user.

1. SELECT * FROM pg_user ;

Создание нового пользователя PostgreSQL

Из командной оболочки psql это можно сделать с помощью команды CREATE.

1. CREATE USER username WITH password "password" ;

Или можно воспользоваться терминалом.

1. createuser -S -D -R -P username

Ввод пароля будет запрошен.

Изменение пароля пользователя

1. ALTER USER username WITH PASSWORD "password" ;

Изменение ролей пользователя

Чтобы пользователь имел право создавать базы данных, выполните запрос:

1. ALTER ROLE username WITH CREATEDB ;

Управление базами данных

Вывод списка баз данных в терминале psql: Тоже самое из терминала Linux:

1. psql -l

Создание базы данных из psql (PostgreSQL Terminal)

1. CREATE DATABASE dbname OWNER dbadmin ;

Создание новой базы данных при помощи терминала:

1. createdb -O username dbname;

Настройка прав доступа к базе данных

Если пользователь является владельцем (owner) базы данных, то у него есть все права. Но если вы хотите дать доступ другому пользователю, то сделать это можно с помощью команды GRANT. Запрос ниже позволит пользователю подключаться к базе данных. Но не забывайте о конфигурационном файле pg_hba.conf, в нем тоже должны быть соответствующие разрешения на подключение.

1. GRANT CONNECT ON DATABASE dbname TO dbadmin ;

Данная статья не претендует на полноту изложения всех возможностей конфигурирования PostgreSQL, и в сравнительном тестировании я не охватываю всех режимов работы базы данных. Заинтересовавшимся советую изучить книгу по ссылке

Вступление

Я много работал с PostgreSQL и считаю его прекрасной СУБД. У меня многогигабайтная рабочая база (не 1С) обрабатывает моментально огромные массивы данных. PostgreSQL прекрасно использует индексы, хорошо справляется с параллельной нагрузкой, функционал хранимых процедур на высоте, есть хорошие средства администрирования и повышения производительности "из коробки", а сообщество создало полезные утилиты. Но я с удивлением узнал что у многих администраторов 1С мнение о PostgreSQL не на высоте, что он тормоз и едва обгоняет файловый вариант базы, и только MSSQL может спасти положение.

Поизучав вопрос, я нашел множество статей по установке PostgreSQL по шагам для чайников, как по Linux, так и под Windows. Но подавляющее большинство статей описывают установку до "установилось - создадим базу", и совершенно не затрагивают вопрос конфигурирования. В оставшихся конфигурирование упоминается лишь на уровне "прописать такие значения", практически не объясняя зачем.

И если подход "установка в одну кнопку" применим к MSSQL и вообще многим продуктам под Windows, то к PostgreSQL он, к сожалению, не относится. Настройки по умолчанию очень сильно ограничивают его в использовании памяти, чтобы можно было его установить хоть на калькулятор и он там не мешал работе остального ПО. PostgreSQL обязательно нужно конфигурировать под конкретную систему, и только тогда он сможет показать себя на высоте. В особо тяжелых случаях можно тюнинговать настройки PostgreSQL, базы и файловой системы друг под друга, но это касается в большей степени Linux-систем, где больше возможностей по настройке всего и вся.

Следует напомнить, что для 1С не подойдет сборка PostgreSQL от разработчиков СУБД, только собранная из пропатченных 1С исходных текстов. Готовые совместимые сборки предлагает 1С (через диски ИТС и кабинет для имеющих подписку на поддержку) и EterSoft

Тестирование проводилось в среде Windows, но все рекомендации по настройке не являются специфичными для платформы и применимы к любой ОС.

Тестирование и сравнение

При тестировании я не ставил задачи провести испытания во всех режимах и сценариях работы, исключительно черновая проверка успешного конфигурирования.

Для тестирования я использовал следующую конфигурацию:
Host-машина: Win7, Core i5-760 2.8MHz, 4 ядра, 12Гб ОЗУ, VMWare 10
Виртуальная: Win7 x64, 2 ядра, 4Гб ОЗУ, отдельный физический жесткий диск для размещения БД (не SSD)
MSSQL Express 2014
PostgreSQL EtherSoft 9.2.1
1C 8.3.5 1383

Использовалась БД, dt-выгрузка 780Мб.
После восстановления базы:
размер файла 1CD в файловом варианте - 10Гб,
размер базы PostgreSQL - 8Гб,
размер базы MSSQL - 6.7Гб.

Для теста использовал запрос на выборку договоров контрагентов (21к) с выборкой дополнительных реквизитов из различных регистров, для каждого договора фактически делалась отдельная выборка из регистров. Конфигурацию взял что была под рукой - сильно доработанная на базе Бухгалтерии 3.0.

При тестировании выполнял запрос одним и двумя клиентами по несколько раз до получения стабильных результатов. Первые прогоны игнорировал.

Тестирование одним клиентом:

Выборка на хосте из файлового варианта с размещением базы на SSD - 31с
Выборка из файлового варианта в виртуальной машине (с жесткого диска) - 46с
Выборка из MSSQL-базы - первый проход - 25с или 9с (видимо в зависимости от актуальности кэша СУБД) (потребление памяти процессом СУБД составило примерно 1.3Гб)
Выборка из PostgreSQL с настройками по умолчанию - 43с (потребление памяти не превышало 80Мб на подключение)
Выборка из оптимизированного PostgreSQL - 21с (потребление памяти составило 120Мб на подключение)

Тестирование двумя клиентами:

Выборка на хосте из файлового варианта с размещением базы на SSD - по 34с
Выборка из файлового варианта в виртуальной машине (с жесткого диска) - по 56с
Выборка из MSSQL-базы - по 50с или 20с (видимо в зависимости от актуальности кэша СУБД)
Выборка из PostgreSQL с настройками по умолчанию - по 60с
Выборка из оптимизированного PostgreSQL - по 40с

Замечания к тестированию:

1. После добавления третьего ядра PostgreSQL и MSSQL-варианты стали работать в тесте "два клиента" практически с производительностью теста "один клиент", т.е. удачно распараллелились. Что мешало им параллелить работу на двух ядрах для меня осталось загадкой.
2. MSSQL памяти захватил сразу много, PostgreSQL требовал во всех режимах существенно меньше, и сразу после завершения выполнения запроса почти всю высвобождал.
3. MSSQL работает единым процессом. PostgreSQL запускает по отдельному процессу на подключение+служебные процессы. Это позволяет даже 32-разрядному варианту эффективно использовать память при обработке запросов от нескольких клиентов.
4. Увеличение памяти для PostgreSQL в настройках свыше указанных ниже значений не привело к заметному росту производительности.
5. Первые тесты во всех случаях проходили дольше чем в последующих замерах, специально замеры не производил, но MSSQL субъективно стартовал быстрее.

Конфигурирование PostgreSQL

Есть прекрасная книга на русском языке о конфигурировании и оптимизировании PostgreSQL: Каждому слоноводу имеет смысл поставить себе в закладки эту ссылку. В книге описывается множество техниг оптимизации СУБД, создание отказоустойчивых и распределенных систем. Но сейчас мы рассмотрим то что пригодится всем - конфигурирование использования памяти. PostgreSQL не будет использовать памяти больше чем разрешено настройками, а с настройками по умолчанию PostgreSQL использует минимум памяти. При этом не стоит указывать памяти больше чем доступно к использованию - система начнет использовать файл подкачки со всеми вытекающими печальными последствиями для производительности сервера. Ряд советов по настройке PostgreSQL приведены на диске ИТС.

В Windows конфигурационные файлы PostgreSQL находятся в каталоге установки в каталоге Data:

• postgresql.conf - основной файл с настройками СУБД
• pg_hba.conf - файл с настройками доступа для клиентов. В частности, тут можно указать каким пользователям с каких IP-адресов можно подключаться к определенным БД, и требуется ли проверять пароль пользователя, и если требуется - каким методом.
• pg_ident.conf - файл с преобразованием имен пользователей из системных во внутренние (вряд ли он потребуется большинству пользователей)

Файлы текстовые, можно править блокнотом. Строки, начинающиеся с # считаются комментариями и игнорируются.

Параметры, относящиеся к объму памяти могут дополняться суффиксами kB, MB, GB - килобайты, мегабайты, гигабайты, например, 128MB. Параметры, описывающие интервалы времени, могут дополняться суффиксами ms,s,min,h,d - миллисекунды, секунды, минуты, часы, дни, например, 5min

Если вы забыли пароль к постгрессу - не беда, можно прописать в pg_hba.conf строку:

Host all all 127.0.0.1/32 trust

И подключаться любым пользователем (например, postgres ) к СУБД на локальной машине по адресу 127.0.0.1 без проверки пароля.

Оптимизация использования памяти

Настройки использования памяти располагаются в postgresql.conf

Оптимальные значения параметров зависят от объема свободной оперативной памяти, размера базы и отдельных элементов базы (таблицы и индексы), сложности запросов (в принципе, стоит полагаться что запросы будут достаточно сложными - множественные соединения в запросах это типовой сценарий) и количества одновременных активных клиентов. Кстати, PostgreSQL хранит таблицы и индексы БД в отдельных файлах (<каталог установки PG>\data\base\<идентификатор БД>\), и размеры объектов можно оценить. Так же можно используя входящую в поставку утилиту pgAdmin подключиться к базе, раскрыть "Схемы"-"public", и сформировать отчет по статистике для элемента "Таблицы".

Далее я приведу ориентировочные значения, с которых можно начинать настройку. После первоначальной настройки рекомендуется погонять сервер в рабочих режимах и следить за потреблением памяти. В зависимости от полученных результатов может потребоваться подкорректировать значения параметров.

При настройке сервера для тестирования я полагался на следующие расчеты:
Всего 4Гб ОЗУ. Потребители - ОС Windows, сервер 1С, PostgreSQL и дисковый кэш системы. Я исходил из того что для СУБД можно выделить до 2.5Гб ОЗУ

Значения могут указываться с суффиксами kB, MB, GB (значения в килобайта, мегабайтах или гигабайтах). После изменения значений требуется перезапустить службу PostgreSQL.

shared_buffers - Общий буфер сервера

Размер кэша чтения и записи PostgreSQL, общего для всех подключений. Если данные отсутствуют в кэше, производится чтение с диска (возможно, будут кэшированы ОС)

Если объём буфера недостаточен для хранения часто используемых рабочих данных, то они будут постоянно писаться и читаться из кэша ОС или с диска, что крайне отрицательно скажется на производительности.

Но это не вся память, требуемая для работы, не следует указывать слишком большое значение, иначе не останется памяти как для собственно выполнения запросов клиентов (а чем их больше тем выше потребление памяти), так и для ОС и прочих приложений, например, процесса сервера 1С. Так же сервер полагается и на кэш ОС и старается не держать в своём буфере то что скорее всего закэшировано системой.

В тесте использовалось

shared_buffers = 512MB

work_mem - память для сортировки, агрегации данных и т.д.

Выделяется на каждый запрос, возможно по нескольку раз для сложных запросов. Если памяти недостаточно - PostgreSQL будет использовать временные файлы. Если значение слишком большое - может возникнуть перерасход оперативной памяти и ОС начнет использовать файл подкачки с соответствующим падением быстродействия.

Есть рекомендация при расчетах взять объем доступной памяти за вычетом shared_buffers , и поделить на количество одновременно исполняемых запросов. В случае сложных запросов делитель стоит увеличить, т.е. уменьшить результат. Для рассматриваемого случая из расчета 5 активных пользователей (2.5Гб-0.5Гб (shared_buffers))/5=400Мб. В случае если СУБД сочтет запросы достаточно сложными, или появятся дополнительные пользователи, потребуется значение уменьшить.

Для простых запросов достаточно небольших значений - до пары мегабайт, но для сложных запросов (а это типовой сценарий для 1С) потребуется больше. Рекомендация - для памяти 1-4Гб можно использовать значения 32-128Мб. В тесте использовал

work_mem = 128MB

maintenance_work_mem - память для команд сбора мусора, статистики, создания индексов.

Рекомендуется устанавливать значение 50-75% от размера самой большой таблицы или индекса, но чтобы памяти хватило для работы системы и приложений. Рекомендуется устанавливать значения больше чем work_mem. В тесте использовал
maintenance_work_mem = 192MB

temp_buffers - буфер под временные объекты, в основном для временных таблиц.

Можно установить порядка 16 МБ. В тесте использовал
temp_buffers = 32MB

effective_cache_size - примерный объем дискового кэша файловой системы.

Оптимизатор использует это значение при построении плана запроса, для оценки вероятности нахождения данных в кэше (с быстрым случайным доступом) или на медленном диске. В Windows текущий объем памяти, выделенной под кэш, можно посмотреть в диспетчере задач.

Autovacuum - "сборка мусора"

PostgreSQL как типичный представитель "версионных" СУБД (в противоположность блокирующим) самостоятельно не блокирует при изменении данных таблицы и записи от читающих транзакций (в случае 1С этим занимается сам сервер 1С). Вместо этого создаётся копия изменяемой записи, которая становится видна последующим транзакциям, действующие же продолжают видеть данные, актуальные на начало своей транзакции. Как следствие, в таблицах накапливаются устаревшие данные - предыдущие версии измененных записей. Для того чтобы СУБД могла высвободившееся место использовать, необходимо произвести "сборку мусора" - определить какие из записей больше не используются. Это можно сделать явно SQL-командой VACUUM , либо дождаться когда таблицу обработает автоматический сборщик мусора - AUTOVACUUM . Так же до определенной версии сборка мусора была связана со сбором статистики (планировщик использует данные о количестве записей в таблицах и распределении значений индексированных полей для построения оптимального плана запроса). С одной стороны, сбор мусора делать необходимо, чтобы таблицы не разрастались и эффективно использовали дисковое пространство. С другой внезапно начавшаяся уборка мусора дает дополнительную нагрузку на диск и таблицы, что приводит к увеличению времени выполнения запросов. Аналогичный эффект создает автоматический сбор статистики (явно его можно запустить командой ANALYZE или совместно со сборкой мусора VACUUM ANALYZE ). И хотя от версии к версии PostgreSQL совершенствует эти механизмы, чтобы минимизировать негативное влияние на производительность (например, в ранних версиях сборка мусора полностью блокировала доступ к таблице, с версии 9.0 работа VACUUM ускорена), тут есть что настроить.

Полностью отключить autovacuum можно параметром:

autovacuum = off

Так же для работы Autovacuum требуется параметр track_counts = on, в противном случае он работать не будет.

По умолчанию оба параметра включены. На самом деле autovacuum полностью отключить нельзя - даже при autovacuum = off иногда (после большого количества транзакций) autovacuum будет запускаться.

Замечание: VACUUM обычно не уменьшает размер файла таблицы, только помечает свободные, доступные для повторного использования области. Если же требуется физически высвободить лишнее место и максимально уменьшить занимаемое пространство на диске, потребуется команда VACUUM FULL . Этот вариант блокирует доступ к таблице на время работы, и обычно не требуется его использовать. Подробнее об использовании команды VACUUM можно прочитать в документации (на английском).

Если Autovacuum полностью не отключать, настроить его влияние на выполнение запросов можно следующими параметрами:

autovacuum_max_workers - максимальное количество параллельно запущенных процессов уборки.

autovacuum_naptime - минимальный интервал, реже которого autovacuum не будет запускаться. По умолчанию 1 минута. Можно увеличить, тогда при частых изменениях данных анализ будет выполняться реже.

autovacuum_vacuum_threshold, - количество измененных или удаленных записей в таблице, необходимых для запуска процесса сборки мусора VACUUM или сбора статистики ANALYZE . По умолчанию по 50.

autovacuum_vacuum_scale_factor , autovacuum_analyze_scale_factor - коэфициент от размера таблицы в записях, добавляемый к autovacuum_vacuum_threshold и autovacuum_analyze_threshold соответственно. Значения по умолчанию 0.2 (т.е. 20% от количества записей) и 0.1 (10%) соответственно.

Рассмотрим пример с таблицей на 10000 записей. Тогда при настройках по умолчанию после 50+10000*0.1=1050 измененных или удаленных записей будет запущен сбор статистики ANALYZE , а после 2050 изменений - сборка мусора VACUUM .

Если увеличить threshold и scale_factor, обслуживающие процессы будут выполняться реже, но небольшие таблицы могут существенно разрастаться. Если БД состоит преимущественно из небольших таблиц, общее увеличение занимаемого дискового пространства может быть существенным, таким образом увеличивать эти значения можно, но с умом.

Таким образом может иметь смысл увеличить интервал autovacuum_naptime, и несколько увеличить threshold и scale_factor. В нагруженных базах может быть альтернативой существенно поднять scale_factor (значение 1 позволит "разбухать" таблицам вдвое) и поставить в планировщик ежесуточное выполнение VACUUM ANALYZE в период минимальной загруженности БД.

default_statistics_target - назначает объем статистики, собираемый командой ANALYZE . Значение по умолчанию 100. Большие значения увеличивают время выполнения команды ANALYZE, но позволяют планировщику строить более эффективные планы выполнения запросов. Встречаются рекомендации по увеличению до 300.

Можно управлять производительностью AUTOVACUUM , делая его более длительным но менее нагружающим систему.

vacuum_cost_page_hit - размер "штрафа" за обработку блока, находящегося в shared_buffers. Связан с необходимостью блокировать доступ к буферу. Значение по умолчанию 1

vacuum_cost_page_miss - размер "штрафа" за обработку блока на диске. Связан с блокировкой буфера, поиском данных в буфере, чтении данных с диска. Значение по умолчанию 10

vacuum_cost_page_dirty - размер "штрафа" за модификацию блока. Связан с необходимостью сбросить модифицированные данные на диск. Значение по умолчанию 20

vacuum_cost_limit - максимальный размер "штрафов", после которых процесс сборки может быть "заморожен" на время vacuum_cost_delay. По умолчанию 200

vacuum_cost_delay - время "заморозки" процесса сборки мусора по достижению vacuum_cost_limit. Значение по умолчанию 0ms

autovacuum_vacuum_cost_delay - время "заморозки" процесса сборки мусора для autovacuum. По умолчанию 20ms. Если установить -1, будет использоваться значение vacuum_cost_delay

autovacuum_vacuum_cost_limit - максимальный размер "штрафа" для autovacuum. Значение по умолчанию -1 - используется значение vacuum_cost_limit

По сообщениям использование vacuum_cost_page_hit = 6 , vacuum_cost_limit = 100 , autovacuum_vacuum_cost_delay = 200ms уменьшает влияние AUTOVACUUM до 80%, но увеличивает время его выполнения втрое.

Настройка записи на диск

При завершении транзакции PostgreSQL начала пишет данные в специальный журнал транзакций WAL (Write-ahead log), а затем уже в базу после того, как данные журнала гарантированно записаны на диск. По умолчанию используется механизм fsync , когда PostgreSQL принудительно сбрасывает данные (журнала) из дискового кэша ОС на диск, и только после успешной записи (журнала) клиенту сообщается об успешном завершении транзакции. Использование журнала транзакций позволяет завершить транзакцию или восстановить базу если во время записи данных произойдет сбой.

В нагруженных системах с большими объемами записи может иметь смысл вынести журнал транзакций на отдельный физический диск (но не на другой раздел этого же диска!). Для этого нужно остановить СУБД, перенести каталог pg_xlog в другое место, а на старом месте создать символическую ссылку, например, утилитой junction. Так же ссылки умеет создавать Far Manager (Alt-F6). При этом надо убедиться что новое место имеет права доступа для пользователя, от которого запускается PostgreSQL (обычно postgres).

При большом количестве операций изменения данных может потребоваться увеличить значение checkpoint_segments, регулирующее объем данных, который может ожидать переноса из журнала в саму базу. По умолчанию используется значение 3. При этом следует учитывать что под журнал выделяется место, расчитываемое по формуле (checkpoint_segments * 2 + 1) * 16 МБ, что при значении 32 уже потребует более 1Гб места на диске.

PostgreSQL после каждого завершения пишущей транзакции сбрасывает данные из файлового кэша ОС на диск. С одной стороны, это гарантирует что данные на диске всегда в актуальном состоянии, с другой при большом количестве транзакций падает производительность. Полностью отключить fsync можно, указав

fsync = off
full_page_writes = off

Делать это можно только в случае если вы на 100% доверяете оборудованию и ИБП (источнику бесперебойного питания). Иначе в случае аварийного завершения системы есть риск получить разрушенную БД. И в любом варианте не помешает так же RAID-контроллер с батарейкой для питания памяти недозаписанных данных.

Определенной альтернативой может быть использование параметра

synchronous_commit = off

В этом случае после успешного ответа на завершение транзакции до безопасной записи на диск может пройти некоторое время. В случае внезапного отключения база не разрушится, но могут быть потеряны данные последних транзакций.

Если не отключать fsync совсем, можно указать метод синхронизации в параметре. Статья с диска ИТС ссылается на утилиту pg_test_fsync, но в моей сборке PostgreSQL её не оказалось. По утверждению 1С, в их случае в Windows оптимально себя показал метод open_datasync (судя по всему, именно этот метод и используется по умолчанию).

В случае если используется множество мелких пишущих транзакций (в случае 1С этом может быть массовое обновление справочника вне транзакции), может помочь сочетание параметров commit_delay (время задержки завершения транзакции в микросекундах, по умолчанию 0) и commit_siblings (по умолчанию 5). При включении опций завершение транзакции может быть отложено на время commit_delay, если в данный момент исполняется не менее commit_siblings транзакций. В этом случае результат всех завершившихся транзакций будет записан совместно для оптимизации записи на диск.

Прочие параметры, влияющие на производительность

wal_buffers - объем памяти в shared_buffers для ведения транзакционных логов. Рекомендация - при 1-4Гб доступной памяти использовать значения 256КБ-1МБ. Документация утверждает что использование значения "-1" автоматически подбирает значение в зависимости от значения shared_buffers.

random_page_cost - "стоимость" случайного чтения, используется при поиске данных по индексам. По умолчанию 4.0. За единицу берется время последовательного доступа к данным. Для быстрых дисковых массивов, особенно SSD, имеет смысл понижать значение, в этом случае PostgreSQL будет более активно использовать индексы.

В книге по ссылке есть некоторые другие параметры, которые можно настраивать. Так же настоятельно рекомендуется ознакомиться с документацией на PostgreSQL по назначению конкретных параметров.

Параметры из раздела QUERY TUNING, особенно касающиеся запрета планировщику использовать конкретные методы поиска, рекомендуется изменять только в том случае если есть полное понимание что делаете. Очень легко оптимизировать один вид запросов и обрушить производительность всех остальных. Эффективность изменения большинства параметров в этом разделе зависит от данных в БД, запросов к этим данным (т.е. от используемой версии 1С в т.ч.) и версии СУБД.

Заключение

PostgreSQL - мощная СУБД в умелых руках, но требующая тщательной настройки. Его вполне можно использовать совместно с 1С и получить приличное быстродействие, а бесплатность его будет очень приятным бонусом.

Критика и дополнения к этой статье приветствуются.

Полезные ссылки

http://postgresql.leopard.in.ua/ - сайт книги "Работа с PostgreSQL настройка и масштабирование ", наиболее полное и понятное руководство на мой взгляд по конфигурированию и администрированию PostgreSQL

http://etersoft.ru/products/postgre - здесь можно скачать 1С-совместимую сборку PostgreSQL под Windows и различные дистрибутивы и версии Linux. Для тех у кого нет подписки на ИТС или требуется версия под версию Linux, которая не представлена на v8.1c.ru.

http://www.postgresql.org/docs/9.2/static/ - официальная документация на PostgreSQL (на английском)

Статьи с диска ИТС по настройке PostgreSQL

История правок статьи

• 29.01.2015 - опубликована первоначальная версия
• 31.01.2015 - статья дополнена разделом по AUTOVACUUM, добавлена ссылка на оригинальную документацию.

В дальнейшем я намерен провести тестирование работы СУБД в режиме добавления и изменения данные.