スケールアウトできる Managed RDBMS Azure Cosmos DB for PostgreSQL 2022/11/17 – 第41回 JAZUG Night 株式会社 pnop / Cloudlive 株式会社 浅見 城輝

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注意事項 このスライドは 2022 年 11 月 17 日 時点の情報を 基にしています

Agenda Azure Cosmos DB for PostgreSQL とは Citus のテーブル型

Azure Cosmos DB for PostgreSQL とは

分散クエリ実行や 高性能なスケールアウトを備えた フルマネージドな PostgreSQL

特徴 スケールアウトできる RDBMS 並列化による 20 倍 から 300 倍以上の 高パフォーマンス グローバル レプリケーション 列指向ストレージ対応 Citus エクステンション フルマネージド ネイティブ PostgreSQL

ベンチマーク https://techcommunity.microsoft.com/t5/azure-database-for-postgresql/how-to-benchmark-performance-of-citus-and-postgres-with-hammerdb/ba-p/3254918

アーキテクチャ 一つの Coordinator ノードと、複数の Worker ノードで構成される Coordinator ノード クライアントアプリケーションからの接続を受け付ける 分散テーブルや参照テーブルのメタデータと通常のテーブルやその他の PostgreSQL オブジェクトを保持 分散テーブル、参照テーブルの要求を受けた場合は、対象の Worker ノードに SQL クエリを送信 Worker ノード 通常の PostgreSQL テーブルとして分散テーブル、参照テーブルのデータを保持 https://github.com/citusdata/citus

Citus のテーブル型 分散テーブル 参照テーブル ローカル テーブル

分散テーブル 分散テーブルは、テーブル毎にシャードキー列を指定してユーザーが作成する デフォルトでは 32 のシャードに分割され、Worker ノードに格納される シャード数が Worker ノード数の倍数ではない場合、ノードによってシャード数は異なる SELECT create_distributed_table('table_name', 'distribution_column'); https://www.citusdata.com/product#citus-diagram

分散テーブルの併置（コロケーション） 異なる Worker ノードをまたいだ Join 操作はできない それを避けるため、異なるテーブル間で、シャードキー値が 同じ場合、同一の Worker ノードに配置させることにより、 Worker ノード内で Join を済ませることができる https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/postgresql/quickstart-build-scalable-apps-concepts#colocation

参照テーブル すべての Worker ノードに全データが複製されるテーブル ディメンションテーブル（マスタテーブル）に向いている Worker ノードに参照テーブルを作成する SELECT create_reference_table('table_name'); ローカル テーブル 分散テーブルにも参照テーブルにもしていないテーブルは、 Coordinator ノードで通常の PostgreSQL テーブルとなる ローカルテーブルと分散テーブルとの Join 操作は可能

スケールアウト スケールアウトして Worker ノードを増やしても、 自動では分散テーブルの再配置はされないため、 ユーザー（DB管理者）自身で再配置を実施する オンラインで再配置を実行でき、他のトランザクションが ブロックされるのはメタデータを更新する一瞬だけ SELECT rebalance_table_shards('table_name');

まとめ Azure Cosmos DB for PostgreSQL は、分散クエリ実行や 高性能なスケールアウトを備えたフルマネージドな PostgreSQL 分散クエリやスケールアウトの恩恵を受けるには、テーブル毎 に設定が必要 パフォーマンスを上げるために、分散テーブルのシャードキー を何にするかが重要 異なる Worker ノードをまたいだ Join 操作はできないため、 コロケーション（併置）をする スケールアウトしたら、分散テーブルの再配置を実施する

参考資料 Azure Cosmos DB for PostgreSQL documentation https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/postgresql/ citusdata https://www.citusdata.com/ GitHub - citusdata / citus https://github.com/citusdata/citus Azure Cosmos DB: Liftoff https://learn.microsoft.com/en-us/events/azure-cosmos-db-liftoff/ Citus Con: An Event for Postgres 2022 https://www.citusdata.com/cituscon/2022/schedule

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