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PostgreSQL在最新硬件上的性能优化

叶涛

2015/11/20

希望探讨的问题

单实例的PostgreSQL的性能极限可以到多少？

• 硬件的发展趋势及对数据库的机遇和挑战

• PostgreSQL在最新硬件上的性能瓶颈和优化策略

• PostgreSQL的性能展望

硬件趋势：单台X86服务器的硬件能力可以非常强

单台X86服务器，CPU核心数可到100 以上

• 2015年5 月：Intel E78870 V3 CPU 18核心

• 2016年：下一代Skylake 架构CPU ，最多可到28核心

单台X86服务器，内存容量达到TB 级

• 单内存条容量：2G->4G->16G->32G->64G->128G

• 2路x86服务器，24根内存条，最大支持768GB 内存

• 4路x86服务器, 64根内存条, 最大支持2TB 内存

单块SSD卡，可达10TB ，百万IOPS ，GB级传输带宽，微秒时延

单硬盘单盘单卡磁阵闪阵

SAS SSD PCIe SSD

Intel SATA SSD 530 xxx (磁阵) xxx

希捷15K.6 SAS 华为ES3000

240GB 448块盘高端全闪存阵列

时延读写

( / ) 3.4/3.9ms 80/85 us 49/8 us 5 ms 110/25us

510 MB/s 读 3.2 GB/s 读 6.4 GB/s 读 3.3GB/s(FC) / 5GBps(IB)

带宽 112-171 MB/s

210 MB/s 写 1.8 GB/s 写 5.3 GB/s 写 2.8GB/s 写

读写

IOPS( / ) 160~400 3.7W /2.1W 76 W/18 W 17 W /4.5 W 52.5W /28W

机遇和挑战：软件怎么把高性能的硬件充分的利用起来？

 大内存和多核CPU怎么用好?  SSD对数据库的机遇

 单核：SIMD优化(向量化执行) ，Cache-aware算法  SSD无机械部件，发展遵循摩尔定律。

(Btree, Join) ，CPU cycles  高IOPS ，对OLTP业务，大量随机读写有利

 多核：多核可扩展性(OLTP) ，SMP并行(OLAP)  低时延，读写数据更快，事务提交速度更快

 多P ：多P 下的高可靠性，NUMA-aware算法  高吞吐率，对OLAP业务，读取大量数据有利

 大内存：内存计算(HANA, Oracle 12c, VoltDB)  高存储密度，研究原型1P/U

 事务内存：？  低能耗

 非易失内存: ？  SSD对数据库的挑战

 Scale-up or Scale out ?  擦写次数有限，存在数据丢失风险



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