PostgreSQL: Performance Tuning

Performance Tuning para banco de dados
PostgreSQL

Fernando Ike de Oliveira

B2BR - Grupo TBA

Agosto de 2008 / Congresso Internacional Sociedade e
Governo Eletrônico 2008

Fernando Ike de Oliveira PostgreSQL: O elefante mais rápido que o leopardo

Para não cometer gafes...

Como fala/escreve mesmo?
Escreve-se PostgreSQL ou postgres
Pronúncia-se postígres-és-qüi-uel ou postígres
Não se diz/escreve: Postgree, PostrGREE, Postgrí


Qual a velocidade máxima de um carro supersônico?


Características de um carro supersônico. . .


Qual a velocidade máxima de um dragster?


Qual a velocidade máxima de um fusca?


Qual a velocidade máxima de um carro de rolemã?


O banco está lento!
Problemas comuns. . .

Proporcionalmente, os problemas de lentidão estão em:
60% dos problemas são relacionados ao mau uso de
expressões SQL.
20% dos problemas são relacionados a má modelagem do
banco de dados.
10% dos problemas são relacionados a má conﬁguração
do SGDB.
10% dos problemas são relacionados a má conﬁguração
do Sistema Operacional.


O banco está lento!
Equívocos de arquiteturas. . .

Concentração de regras de negócio na aplicação para
processos em lote.
Integridade referencial na aplicação.
Mal dimensionamento de I/O (CPU, Plataforma, Disco).
Ambientes virtualizados (Vmware, XEN, etc..) em
AMD64/EMT64.
Uso de conﬁgurações padrões do SO e/ou do PostgreSQL.


Melhores escolhas
Melhor equipamento. . .

Servidores dedicados para o PostgreSQL
Storage com Fiber Channel, iSCSI: Grupos de RAID
dedicados
SCSI > SAS > SATA > IDE
RAID 5 ou 10: por Hardware
Mais memória! (Até 4GB em 32 bits)
Processadores de 64 bits: Performance até 3 vezes do
que os 32 bits (AMD64 e EMT64 - Intel)


Melhores escolhas
Melhor Sistema Operacional. . .

Sistemas Operacionais *nix: Linux (Debian, Gentoo),
FreeBSD, Solaris, etc
Em Linux: use Sistemas de arquivos XFS (noatime), Ext3
(writeback, noatime), EXT2
Instale a última versão do PostgreSQL (atualmente 8.3) e
à partir do código-fonte
Não usar serviços concorrentes (Apache, MySQL,
SAMBA...) em discos, semáforos e shared memory
Usar, se possível, um kernel (linux) mais recente (e
estável)


Ajustes de Performance
Parâmetros do Sistema Operacional. . .

echo “2” > /proc/sys/vm/overcommit_memory
echo “25%” > /proc/sys/kernel/shmmax
echo “25%/64” > /proc/sys/kernel/shmall
echo “deadline” > /sys/block/sda/queue/scheduler
echo “250 32000 100 128” > /proc/sys/kernel/sem
echo “65536” > /proc/sys/fs/ﬁle-max
ethtool -s eth0 speed 1000 duplex full autoneg off
echo “16777216” > /proc/sys/net/core/rmem_default
echo “16777216” > /proc/sys/net/core/wmem_default
echo “16777216” > /proc/sys/net/core/wmem_max
echo “16777216” > /proc/sys/net/core/rmem_max


Ajustes de Performance
Limites do Sistema Operacional. . .

no shell
pmanson:˜# su - postgres
postgres@pmanson:˜$ ulimit 65535

/etc/security/limits.conf
postgres soft noﬁle 4096
postgres soft nproc 4096
postgres hard noﬁle 63536
postgres hard nproc 63536


Como organizar discos
Melhor I/O. . .

Discos ou partições distintos para:
Logs de transações (WAL)
Índices: Ext2
Tabelas (particionar tabelas grandes)
Tablespace temporário (em ambiente BI)*
Archives
SO + PostgreSQL
Log de Sistema


postgresql.conf
Memória. . .

postgresql.conf
max_connections: O menor número possível
shared_buffers: 33% do total -> Para operações em
execução
temp_buffers: Acesso às tabelas temporárias
work_mem: Para agregação, ordenação, consultas
complexas
maintenance_work_mem: 75% da maior tabela ou índice
max_fsm_pages: Máximo de páginas necessárias p/
mapear espaço livre. Importante para operações de
UPDATE/DELETE.


postgresql.conf
Discos e WAL. . .

postgresql.conf
wal_sync_method: open_sync, fdatasync, open_datasync
wal_buffers: tamanho do cache para gravação do WAL
commit_delay: Permite efetivar várias transações na
mesma chamada de fsync
checkpoint_segments: tamanho do cache em disco para
operações de escrita
checkpoint_timeout: intervalo entre os checkpoints
wal_buffers: 8192kB -> 16GB
bgwriter: ?????
join_collapse_limit = > 8


O terror dos DBA’s. . .


O terror dos DBA’s. . .

O terror dos DBA’s(Object-Relation Mapping). . .
Use ORM que permitam expressões SQL.
Expressões em Object Query Language ainda não usam o
melhor plano para consultas.
O mundo ainda não é todo objeto.
Servidores de Aplicação tem pool de conexão, use-o!

Você não vê mas as vezes o seu ORM faz. . .
SELECT * FROM cadastro;
SELECT * FROM cadastro, venda, produto;


Aplicações bem construídas. . .
. . . Mas meu prazo não permite!

Boas práticas para desenvolvimento de aplicações
Modele bem o banco de dados prevendo grande
crescimento da base e acesso concorrente.
Operações pesadas, execute com Funções/Store
Procedures direto no PostgreSQL.
De preferência para o padrão SQL/ISO(2008).
Considere que um dia a aplicação tenha que usar
múltiplas instâncias de banco de dados.
Evite uso de LIKE, ILIKE. Preﬁra Full Text
Search(tsearch2)


. . . e seu DBA feliz!


Ferramentas auxiliares
Tuning SQL. . .

EXPLAIN ANALYZE
test_base=# EXPLAIN ANALYZE SELECT foo FROM
bar;

Ferramentas gráﬁcas
Pgfouine
Pgadmin3
PhpPgAdmin
Cedrus


Pgfouine - http://pgfouine.projects.postgresql.org


Pgadmin3 - http://www.pgadmin.org/


PhpPgAdmin - http://phppgadmin.sourceforge.net/


Cedrus - http://sourceforge.net/projects/cedrus


Manutenção. . .

Autovacuum X Vacuum
Depende do uso (Aplicações Web, OLTI, BI)

Vacuum
vacuum_cost_delay: tempo de atraso para vacuum
executar automaticamente nas tabelas grandes

Autovacuum (Habilitado por padrão à partir do 8.3)
autovacuum_naptime: tempo de espera para execução do
autovacuum.


Ferramentas de Stress. . .

Pgbench: no diretório do contrib do PostgresSQL, padrão
de transações do tipo TPC-B.
DBT-2: Ferramenta da OSDL, padrão de transações do
tipo TPC-C.
BenchmarkSQL: Ferramenta Java para benchmark em
SQL para vários banco de dados (JDBC), padrão de
transações do tipo TPC-C.
Jmeter: Ferramenta Java genérica para testes de stress,
usado para aplicações (Web, ...) e também pode ser direto
para um banco de dados.


Quando o tuning não resolve. . .

Quando o tuning não resolve. . .
Escalabilidade vertical:
Mais e melhores discos;
Mais memória;
Melhor processador (quad core, 64bits)

Escalabilidade horizontal:
Pgpool I (distribuição de carga de leitura e pool de
conexões)
PgPool II (PgPool I + paralelização de grandes consultas)
Slony I (Replicação Multi-Master Assíncrona)
Bucardo (Replicação Multí-Master Assíncrona)
Warm Stand By/Log Shipping
Pgbouncer + PL/Proxy + Slony


Links

Documentação Oﬁcial:
http://www.postgresql.org/docs/

Power PostgreSQL:
http://www.powerpostgresql.com/

PostgreSQL Brasil:
http://www.postgresql.org.br/

Teste de stress com soluções livres e proprietárias:
http://www.vivaolinux.com.br/artigos/verArtigo.php?codigo=7053&pagina=5

Benchmark Brou-Ha-Ha:
http://blogs.ittoolbox.com/database/soup/archives/benchmark-brouhaha-17939

BenchmarkSQL, DBT-2 - SourceForge:
http://www.sf.net

Jmeter:
http://jakarta.apache.org/jmeter/

Tsung:
http://tsung.erlang-projects.org/


Dúvidas

Links e Listas de discussão:
http://archives.postgresql.org/pgsql-performance/

https://listas.postgresql.org.br/cgi-bin/mailman/listinfo/pgbr-geral

http://www.postgresql.org/docs/current/static/performance-tips.html

http://www.revsys.com/writings/postgresql-performance.html

http://www.powerpostgresql.com/Docs

http://wiki.postgresql.org/wiki/Special:Search?search=performance&go=Go

IRC irc.freenodes.net:
#postgresql
#postgresql-br


Conclusão

Contatos:
fernando.ike@b2br.com.br
fernando.ike@gmail.com
http://www.midstorm.org/~fike/weblog

PGCon Brasil 2008
http://pgcon.postgresql.org.br


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