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PostgreSQL中citus节点间的网络需求有哪些

发表于：2024-11-27 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2024年11月27日，本篇内容介绍了"PostgreSQL中citus节点间的网络需求有哪些"的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读

千家信息网最后更新 2024年11月27日PostgreSQL中citus节点间的网络需求有哪些

本篇内容介绍了"PostgreSQL中citus节点间的网络需求有哪些"的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

背景

citus 节点间的网络需求：

1、cn节点访问所有worker节点。oltp业务的访问较频繁。

2、重分布数据时，worker节点间相互访问。访问频度不大，OLAP业务常见，一旦有可能数据交换吞吐较大。

citus的cn节点连worker节点为有两种模式，

一种为事务级保持连接模式（每条SQL发起时建立连接，SQL结束后释放连接(除非在事务中，否则SQL结束立即释放连接)。），

另一种为会话级保持连接模式（会话发起时建立连接，会话结束后释放连接。）。

1、跑OLAP类的SQL时，使用的是第一种即时连接模式（OLAP场景并发不高，建立连接带来的额外开销不明显）

可以在worker节点打开参数进行跟踪

postgres=# show log_connections ;   log_connections   -----------------   on  (1 row)    postgres=# show log_disconnections ;   log_disconnections   --------------------   on  (1 row)

例子，

以下两条SQL均为即时短连接模式(Custom Scan (Citus Task-Tracker) Custom Scan (Citus Real-Time))。

postgres=# set citus.task_executor_type =task;  ERROR:  invalid value for parameter "citus.task_executor_type": "task"  HINT:  Available values: real-time, task-tracker.      postgres=# set citus.task_executor_type ='task-tracker';  SET  postgres=# explain select count(*) from pgbench_accounts ;                                                       QUERY PLAN                                                        ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------   Aggregate  (cost=0.00..0.00 rows=0 width=0)     ->  Custom Scan (Citus Task-Tracker)  (cost=0.00..0.00 rows=0 width=0)           Task Count: 128           Tasks Shown: One of 128           ->  Task                 Node: host=172.24.211.224 port=1921 dbname=postgres                 ->  Aggregate  (cost=231.85..231.86 rows=1 width=8)                       ->  Seq Scan on pgbench_accounts_106812 pgbench_accounts  (cost=0.00..212.48 rows=7748 width=0)  (8 rows)      postgres=# set citus.task_executor_type ='real-time';    postgres=# explain select count(*) from pgbench_accounts ;                                                       QUERY PLAN                                                        ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------   Aggregate  (cost=0.00..0.00 rows=0 width=0)     ->  Custom Scan (Citus Real-Time)  (cost=0.00..0.00 rows=0 width=0)           Task Count: 128           Tasks Shown: One of 128           ->  Task                 Node: host=172.24.211.224 port=1921 dbname=postgres                 ->  Aggregate  (cost=231.85..231.86 rows=1 width=8)                       ->  Seq Scan on pgbench_accounts_106812 pgbench_accounts  (cost=0.00..212.48 rows=7748 width=0)  (8 rows)

2、跑OLTP查询时（通常并发很高，前端有连接池（保持会话）），为会话级保持连接模式（Custom Scan (Citus Router)）。

以下SQL为长连接模式（不会立即释放，而是等会再释放，以降低高并发时连接带来的开销）

postgres=# explain select * from pgbench_accounts where aid=5;                                                                  QUERY PLAN                                                                  ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------   Custom Scan (Citus Router)  (cost=0.00..0.00 rows=0 width=0)     Task Count: 1     Tasks Shown: All     ->  Task           Node: host=172.24.211.224 port=1921 dbname=postgres           ->  Index Scan using pgbench_accounts_pkey_106836 on pgbench_accounts_106836 pgbench_accounts  (cost=0.28..2.50 rows=1 width=97)                 Index Cond: (aid = 5)  (7 rows)

看以上两种场景，CITUS应该说设计得已经很不错了。既能满足TP也能满足AP。

但是前面也说了，连接保持是在事务或会话层面的，如果查询量大，或者用户使用了短连接，建立连接的开销就会很凸显。

newdb=> \c postgres postgres  You are now connected to database "postgres" as user "postgres".    postgres=# select * from pgbench_accounts where aid=1;   aid | bid | abalance |                                        filler                                          -----+-----+----------+--------------------------------------------------------------------------------------     1 |   1 |     7214 |                                                                                       (1 row)    Time: 11.264 ms  -- 包括新建连接的开销    postgres=# select * from pgbench_accounts where aid=1;   aid | bid | abalance |                                        filler                                          -----+-----+----------+--------------------------------------------------------------------------------------     1 |   1 |     7214 |                                                                                       (1 row)    Time: 0.905 ms  -- 已建立连接

使用pgbouncer，解决建立连接的开销

在worker节点上，部署pgbouncer，所有与worker节点建立的连接都通过pgbouncer连接池，以此来保持住连接，降低worker节点频繁新建连接的开销。

部署方法

1、所有worker节点

pgbouncer

yum install -y pgbouncer

配置

vi /etc/pgbouncer/pgb.ini    [databases]  newdb = host=/tmp dbname=newdb port=1921 user=digoal pool_size=128 reserve_pool=10  [pgbouncer]  logfile = /var/log/pgbouncer/pgbouncer.log  pidfile = /var/run/pgbouncer/pgbouncer.pid  listen_addr = 0.0.0.0  listen_port = 8001  auth_type = any  auth_file = /etc/pgbouncer/userlist.txt  pool_mode = session  server_reset_query = DISCARD ALL  max_client_conn = 5000  default_pool_size = 128  ; 最大不要超过4倍CPU数

启动

pgbouncer -d -u pgbouncer /etc/pgbouncer/pgb.ini

在一个citus集群中，可以同时存在直连worker或者通过pgbouncer连接worker。

不同的database可以有不同的配置。

以下例子，新建一个database，使用pgbouncer连接worker.

2、所有节点（包括cn, worker）

新建数据库，插件

su - postgres  psql -c "create role digoal login;"  psql -c "create database newdb;"  psql -c "grant all on database newdb to digoal;"  psql -U postgres newdb -c "create extension citus;"

cn节点

将worker添加到集群配置，使用pgbouncer的连接端口

su - postgres -c "psql -U postgres newdb -c \"SELECT * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.224', 8001);\""      su - postgres -c "psql -U postgres newdb -c \"SELECT * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.230', 8001);\""      su - postgres -c "psql -U postgres newdb -c \"SELECT * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.231', 8001);\""      su - postgres -c "psql -U postgres newdb -c \"SELECT * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.225', 8001);\""      su - postgres -c "psql -U postgres newdb -c \"SELECT * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.227', 8001);\""      su - postgres -c "psql -U postgres newdb -c \"SELECT * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.232', 8001);\""      su - postgres -c "psql -U postgres newdb -c \"SELECT * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.226', 8001);\""      su - postgres -c "psql -U postgres newdb -c \"SELECT * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.229', 8001);\""

MX配置，同样，将worker节点添加到元数据同步中。

psql newdb postgres

select * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.224',8001);    select * from master_add_node('xxx.xxx.xxx.230',8001);

开启同步到元数据。

select start_metadata_sync_to_node('xxx.xxx.xxx.224',8001);    select start_metadata_sync_to_node('xxx.xxx.xxx.230',8001);

测试

1、tpc-b 长连接测试

pgbench -i -s -U digoal newdb

psql -U digoal newdb    select create_distributed_table('pgbench_accounts','aid');  select create_distributed_table('pgbench_branches','bid');    select create_distributed_table('pgbench_tellers','tid');    select create_distributed_table('pgbench_history','aid');

pgbench -M prepared -v -r -P 1 -c 64 -j 64 -T 120 -U digoal newdb -S

性能与不使用pgbouncer差不多，因为使用了长连接测试简单SQL（本身citus就使用了会话级连接保持，没有短连接问题）。

citus第一次QUERY的隐藏耗时

在一个新建的会话中，第一次查询总是需要需要耗费更多的时间（如果没有建立连接，那么包括建立连接的时间。即使已建立连接，也需要耗费额外的一些时间）（具体原因可以跟踪分析一下code）。

以下使用的是pgbouncer连接worker，因此第一次QUERY不包含建立连接的时间。

newdb=> \q  postgres@digoal-citus-gpdb-test001-> psql newdb digoal  psql (10.5)  Type "help" for help.    \timing    newdb=> select * from pgbench_accounts where aid=5;   aid | bid | abalance |                                        filler                                          -----+-----+----------+--------------------------------------------------------------------------------------     5 |   1 |        0 |                                                                                       (1 row)    Time: 6.016 ms  -- 不包括新建连接（已使用pgbouncer建立），但是也多了几毫秒  -- 但是相比未使用pgbouncer，已经降低了5毫秒左右的延迟。  newdb=> select * from pgbench_accounts where aid=5;   aid | bid | abalance |                                        filler                                          -----+-----+----------+--------------------------------------------------------------------------------------     5 |   1 |        0 |                                                                                       (1 row)    Time: 0.989 ms

多出的几毫秒，我们社区的小伙伴邓彪、王健给出了原因如下，很多地方需要检查安装的citus版本与citus.control控制文件的版本是否兼容(比如加载分布式TABLE的RELCACHE时，第一次访问就是这个问题)，不兼容报错：

详见代码

https://github.com/citusdata/citus/blob/3fa04d8f2c8f27b1377fe4c1468ee47358117e3c/src/backend/distributed/utils/metadata_cache.c

/* * CheckAvailableVersion compares CITUS_EXTENSIONVERSION and the currently * available version from the citus.control file. If they are not compatible, * this function logs an error with the specified elevel and returns false, * otherwise it returns true. */boolCheckAvailableVersion(int elevel){        char *availableVersion = NULL;        if (!EnableVersionChecks)        {                return true;        }        availableVersion = AvailableExtensionVersion();        if (!MajorVersionsCompatible(availableVersion, CITUS_EXTENSIONVERSION))        {                ereport(elevel, (errmsg("loaded Citus library version differs from latest "                                                                "available extension version"),                                                 errdetail("Loaded library requires %s, but the latest control "                                                                   "file specifies %s.", CITUS_MAJORVERSION,                                                                   availableVersion),                                                 errhint("Restart the database to load the latest Citus "                                                                 "library.")));                return false;        }        return true;} /* * AvailableExtensionVersion returns the Citus version from citus.control file. It also * saves the result, thus consecutive calls to CitusExtensionAvailableVersion will * not read the citus.control file again. */static char *AvailableExtensionVersion(void){        ReturnSetInfo *extensionsResultSet = NULL;        TupleTableSlot *tupleTableSlot = NULL;        FunctionCallInfoData *fcinfo = NULL;        FmgrInfo *flinfo = NULL;        int argumentCount = 0;        EState *estate = NULL;        bool hasTuple = false;        bool goForward = true;        bool doCopy = false;        char *availableExtensionVersion;        InitializeCaches();        estate = CreateExecutorState();        extensionsResultSet = makeNode(ReturnSetInfo);        extensionsResultSet->econtext = GetPerTupleExprContext(estate);        extensionsResultSet->allowedModes = SFRM_Materialize;        fcinfo = palloc0(sizeof(FunctionCallInfoData));        flinfo = palloc0(sizeof(FmgrInfo));        fmgr_info(F_PG_AVAILABLE_EXTENSIONS, flinfo);        InitFunctionCallInfoData(*fcinfo, flinfo, argumentCount, InvalidOid, NULL,                                                         (Node *) extensionsResultSet);        /* pg_available_extensions returns result set containing all available extensions */        (*pg_available_extensions)(fcinfo);        tupleTableSlot = MakeSingleTupleTableSlot(extensionsResultSet->setDesc);        hasTuple = tuplestore_gettupleslot(extensionsResultSet->setResult, goForward, doCopy,                                                                           tupleTableSlot);        while (hasTuple)        {                Datum extensionNameDatum = 0;                char *extensionName = NULL;                bool isNull = false;                extensionNameDatum = slot_getattr(tupleTableSlot, 1, &isNull);                extensionName = NameStr(*DatumGetName(extensionNameDatum));                if (strcmp(extensionName, "citus") == 0)                {                        MemoryContext oldMemoryContext = NULL;                        Datum availableVersion = slot_getattr(tupleTableSlot, 2, &isNull);                        /* we will cache the result of citus version to prevent catalog access */                        oldMemoryContext = MemoryContextSwitchTo(CacheMemoryContext);                        availableExtensionVersion = text_to_cstring(DatumGetTextPP(availableVersion));                        MemoryContextSwitchTo(oldMemoryContext);                        ExecClearTuple(tupleTableSlot);                        ExecDropSingleTupleTableSlot(tupleTableSlot);                        return availableExtensionVersion;                }                ExecClearTuple(tupleTableSlot);                hasTuple = tuplestore_gettupleslot(extensionsResultSet->setResult, goForward,                                                                                   doCopy, tupleTableSlot);        }        ExecDropSingleTupleTableSlot(tupleTableSlot);        ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_OBJECT_NOT_IN_PREREQUISITE_STATE),                                        errmsg("citus extension is not found")));        return NULL;}