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PostgreSQL13 新機能紹介
2020/11/28
平田 哲
PostgreSQL13 新機能紹介
自己紹介
3
平田 哲(HIRATA, Satoshi)
id: debility
Japan PostgreSQL Users Group
Fukuoka.pm
Program, Server, Network, and “Nomikai”
Main Weapon: Custom Dual Squelcher
icon: © mutsuking
今日の話
4
PostgreSQL13 新機能の紹介をします。
・SQL機能の追加
・大規模環境に対する拡張について
・信頼性の向上について
・運用性の向上について
・将来バージョンへの対応
・その他
・非互換な変更について
質問や気になったことについて
5
質問はチャットに書いていただければ、回答で
きる限り回答します。
とは言え即答できないケースもあると思います
ので、その場合はAsk the speaker枠を活用
したいと思います。
Ask the speaker枠について
6
本セッションの直後、15:15-16:00 D会場を
Ask the speaker枠として設けています。
本セッションの内容で気になったことや、その
他PostgreSQLに関する質問をざっくばらんに
話せればと思いますので、もし気になる点など
ありましたらご活用ください。
参考文書
7
篠田の虎の巻
「PostgreSQL 13 新機能検証」日本語版
https://h50146.www5.hpe.com/products/software/oe/linux/
mainstream/support/lcc/pdf/PostgreSQL_13_GA_New_Feature
s_ja_20200927-1.pdf
SRA OSS,inc
PostgreSQL 13 検証レポート
https://www.sraoss.co.jp/tech-blog/wp-
content/uploads/2020/07/pg13_report_0728.pdf
PostgreSQLについて
PostgreSQL
9
多機能 RDBMS
初版は23年前、前身のPOSTGRESの初版は
31年前(1989年)
1社主導ではないOSS
PostgreSQL
10
これまでの主要機能追加
8.0 PITR/ Wndows
9.0 レプリケーション
9.1 Seriaalizable SI
9.2 多CPUコア対応
9.4 バイナリ JSON型
9.6 パラレルクエリ
10 論理レプリケーション
11 JITコンパイル
12 テーブルAM
日本PostgreSQLユーザ会
11
Slackにぜひ参加してください。
https://postgresql-hackers-jp.herokuapp.com/
ここに、メールアドレスを入力して、GET MY INVITE (私の
招待を受けます)押してください。
SQL機能の追加
SQLの追加
13
・FETCH FIRST WITH TIES
・JSON Pathでdatetime()メソッドに対応
FETCH FIRST WITH TIES
14
db1=# CREATE TABLE t_rank (id int, score int);
db1=# INSERT INTO t_rank VALUES (1, 100), (2, 90), (3, 90), (4,
90), (5, 85), (6, 85), (7, 80), (8, 80), (9, 75), (10, 60);
db1=# SELECT * FROM t_rank;
id | score
----+-------
1 | 100
2 | 90
3 | 90
4 | 90
5 | 85
6 | 85
7 | 80
8 | 80
9 | 75
10 | 60
(10 rows)
FETCH FIRST WITH TIES
15
db1=# SELECT * FROM t_rank ORDER BY score DESC OFFSET 0 ROWS
FETCH FIRST 3 ROWS ONLY;
id | score
----+-------
1 | 100
3 | 90
2 | 90
(3 rows)
db1=# SELECT * FROM t_rank ORDER BY score DESC OFFSET 0 ROWS
FETCH FIRST 3 ROWS WITH TIES;
id | score
----+-------
1 | 100
2 | 90
3 | 90
4 | 90
(4 rows)
JSON Pathでdatetime()メソッドに対応
16
db1=# SELECT jsonb_path_query('["12:30:54", "9:10:00",
"13:20:10"]', '$[*].datetime() ? (@ > "12:00:00".datetime())');
jsonb_path_query
------------------
"12:30:54”
"13:20:10”
(2 rows)
JSON Pathでdatetime()メソッドに対応
17
db1=# SELECT jsonb_path_query( '{"timestamp": "2020-06-06
05:05:05 PM +09:00"}'::jsonb, '$.timestamp.datetime("YYYY-MM-DD
HH:MI:SS AM TZH:TZM")’);
jsonb_path_query
-----------------------------
"2020-06-06T17:05:05+09:00”
(1 row)
JSON Pathでdatetime()メソッドに対応
18
db1=# SELECT jsonb_path_query_tz( '["12:30:54", "9:10:00",
"13:20:10"]', '$[*].datetime() ? (@ < "12:00:00
+08".datetime())’);
jsonb_path_query_tz
---------------------
"12:30:54”
"09:10:00”
(2 rows)
大規模環境に対する拡張について
大規模環境に対する拡張について
20
・B-Treeインデックスの重複排除
・パラレル処理の拡張
・WAL出力の抑制
B-Tree インデックスの重複排除
21
B-Tree インデックスでは重複排除処理が標
準で動作するようになりました。
ストレージ容量と I/O を削減することができま
す。
B-Tree インデックスの重複排除
22
キー値 ヒープTID
データ1 TID 1
データ2 TID 2
データ2 TID 3
データ2 TID 4
データ3 TID 5
キー値 ヒープTID
データ1 TID 1
データ2 TID 2, TID 3, TID 4
データ3 TID 5
PostgreSQL13これまで
B-Tree インデックスの重複排除
23
https://www.sraoss.co.jp/tech-blog/wp-content/uploads/2020/07/pg13_report_0728.pdf
db1=# INSERT INTO btree_text SELECT 'foo' FROM generate_series(1,100000);
B-Tree インデックスの重複排除
24
https://www.sraoss.co.jp/tech-blog/wp-content/uploads/2020/07/pg13_report_0728.pdf
遅延処理方式により、実行時間増は軽微
B-Tree インデックスの重複排除
25
重複排除が効かない場合
・データ型
・非決定的なCOLLATEを使った文字列型
・real, double precision
・numeric
・コンテナ型(配列、複合型、範囲型、JSONB)
・INCLUDEを伴うインデックス
パラレル処理の拡張
26
テーブルに複数のインデックスが作成されて
いる場合、VACUUM 処理が並列に行われる
ようになりました。
パラレル処理の拡張
27
(SQL で実行する場合)
VACUUM (PARALLEL parallel_degree) table
(シェルで実行する場合)
vacuumdb --parallel=parallel_degree --table table
並列度の指定方法
WAL出力の抑制
28
wal_level パラメーターが minimal に設定され
ている場合に、WAL 出力が抑制される構
文が増えました。
信頼性の向上について
信頼性の向上について
30
・バックアップの信頼性向上
・ストリーミング・レプリケーションの動的構成
変更
バックアップの信頼性向上
31
バックアップの整合性をチェックできるようになりま
した。
pg_basebackup コマンド等によるベース・バック
アップにはファイル単位のサイズとチェックサムが取
得され、バックアップ先に保存されます。
取得したバックアップの整合性はpg_verifybackup
コマンドでチェックすることができます。
ストリーミング・レプリケーションの動的構成変更
32
ストリーミング・レプリケーションのスタンバイ・
インスタンスで使用する各種パラメーターは動
的に変更できるようになりました。
この新機能により、プライマリ・インスタンス
障害時にスタンバイ・インスタンスを再起動す
る必要がなくなりました。
運用性の向上について
運用性の向上について
34
・インクリメンタルソート
・ディスク・ベースのハッシュ集約
・パーティション・テーブルの論理レプリケーション
・モニタリング機能の強化
・実行計画作成と WAL 出力量のトラッキング
・待機イベントの追加
インクリメンタルソート
35
既にソートされている結果を利用して、残る部
分は追加でソートする実行プラン
インクリメンタルソート
36
(テーブル作成)
db1=# CREATE TABLE t_log (dt timestamp(0), severity text,
message text);
(ダミーデータを 1 万件投入)
db1=# INSERT INTO t_log SELECT
now() + ((g / 2) || 's')::interval,
CASE g % 3 WHEN 0 THEN 'LOG' WHEN 1 THEN 'ERROR' ELSE 'FATAL'
END,
md5(g::text)
FROM generate_series(1, 10000) g;
インクリメンタルソート
37
(テーブル内容)
db1=# SELECT * FROM t_log;
dt | severity | message
--------------------+-------+----------------------------------
2020-05-25 14:09:51 | ERROR | c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b
2020-05-25 14:09:52 | FATAL | c81e728d9d4c2f636f067f89cc14862c
2020-05-25 14:09:52 | LOG | eccbc87e4b5ce2fe28308fd9f2a7baf3
2020-05-25 14:09:53 | ERROR | a87ff679a2f3e71d9181a67b7542122c
2020-05-25 14:09:53 | FATAL | e4da3b7fbbce2345d7772b0674a318d5
: 後略
(インデックス作成、VACUUM ANALYZE)
db1=# CREATE INDEX ON t_log (dt);
db1=# VACUUM (ANALYZE) t_log;
インクリメンタルソート
38
(インクリメンタルソートを使わない場合)
db1=# SET enable_incrementalsort TO off;
db1=# EXPLAIN (ANALYZE)
SELECT * FROM t_log WHERE dt > ' 2020-05-25 14:10'
ORDER BY dt, severity, message LIMIT 1000;
QUERY PLAN
----------------------------------------------------------------------------
Limit (cost=765.86..768.36 rows=1000 width=46)
(actual time=3.021..3.197 rows=1000 loops=1)
-> Sort (cost=765.86..790.80 rows=9974 width=46)
(actual time=3.019..3.085 rows=1000 loops=1)
Sort Key: dt, severity, message
Sort Method: top-N heapsort Memory: 127kB
-> Seq Scan on t_log (cost=0.00..219.00 rows=9974 width=46)
(actual time=0.013..1.470 rows=9981 loops=1)
Filter: (dt > '2020-05-25 14:10:00'::timestamp without time zone)
Rows Removed by Filter: 19
Planning Time: 0.148 ms
Execution Time: 3.309 ms
(9 rows)
インクリメンタルソート
39
(インクリメンタルソートを使った場合)
db1=# SET enable_incrementalsort TO on;
db1=# EXPLAIN (ANALYZE)
SELECT * FROM t_log WHERE dt > ' 2020-05-25 14:10'
ORDER BY dt, severity, message LIMIT 1000;
QUERY PLAN
----------------------------------------------------------------------------
Limit (cost=0.38..74.06 rows=1000 width=46)
(actual time=0.031..0.599 rows=1000 loops=1)
-> Incremental Sort (cost=0.38..735.25 rows=9974 width=46)
(actual time=0.030..0.534 rows=1000 loops=1)
Sort Key: dt, severity, message
Presorted Key: dt
Full-sort Groups: 32 Sort Method: quicksort Average
Memory: 27kB Peak Memory: 27kB
-> Index Scan using t_log_dt_idx on t_log
(cost=0.29..379.83 rows=9974 width=46)
(actual time=0.011..0.333 rows=1001 loops=1)
Index Cond:
(dt > '2020-05-25 14:10:00'::timestamp without time zone)
Planning Time: 0.107 ms
Execution Time: 0.649 ms
(9 rows)
ディスク・ベースのハッシュ集約
40
ハッシュ・テーブルを操作する処理はメモリー
使用量の上限を超えるとストレージ上で
行われるようになりました。
従来はメモリー使用量に上限が無かったため、
OOM Killer の対象になることがありました。
ディスク・ベースのハッシュ集約
41
ハッシュ集約:GROUP BYを使った集約の問い合わ
せで使われるプラン要素
これまでは十分なメモリ量がwork_memで設定され
ている場合のみ使われていた
work_memが不足する場合は代わりにグループ集
約プランが使われるが、これは事前にソート処理が
必要となるため性能が劣るケースがあった
ディスク・ベースのハッシュ集約
42
実行コストおよび所要時間
グループ集約>ストレージハッシュ集約>ハッシュ集約
データが増えて、work_memが足りずにハッシュ集約が使わ
れなくなった場合の極端な性能劣化を防ぐことができる
パーティション・テーブルの論理レプリケーション
43
パーティション・テーブルの論理レプリケーショ
ンが実現できるようになりました。
モニタリング機能の強化
44
ANALYZE 文や pg_basebackup コマンドの
実行状況をリアルタイムに確認できるカタロ
グが追加されました。
またキャッシュのヒット率や I/O の状況を確認
できるようになりました。
実行計画作成と WAL 出力量のトラッキング
45
実行計画作成時やSQL文実行時のWAL出力
量がトラッキングできるようになりました。
pg_stat_statements モジュールや EXPLAIN
文で確認できます。
待機イベントの追加
46
監視できる待機イベントがいくつか追加され
ました。
pg_stat_activity カタログで確認できます。
将来バージョンへの対応
将来バージョンへの対応
48
・64ビット・トランザクションID対応
・並列実行の拡張
・PUBLICATIONの拡張
64ビット・トランザクションID対応
49
64ビット・トランザクションIDを示す xid8 デー
タ型と、このデータ型を扱う各種関数群が追
加されました。
並列実行の拡張
50
COPY、INSERT、VACUUM 等のパラレル化を
実装できるようにするため、パラレル・
ワーカー・プロセス間でページロックとリレー
ション拡張ロックを競合させて排他的に処
理するようになりました。
PUBLICATIONの拡張
51
テーブル以外のオブジェクトを PUBLICATION
に追加できる準備が行われました。
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その他
53
・pg_bench拡張
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