容量调整和部署建议

本文档针对在线事务处理 (OLTP) 和在线分析处理 (OLAP) 工作负载，提供了有关调整 AlloyDB for PostgreSQL 实例大小方面的工作负载和部署建议。

概览

为了帮助您获得更好的数据库性能，AlloyDB for PostgreSQL 提供了以下内置功能：

• 自动内存管理
• 自适应自动完全清理 (autovacuum)
• 经过优化的内置性能设置
• 缩短复制延迟时间
• 在扩缩操作期间，可实现非中断性维护，主实例的停机时间在亚秒级，而读取池节点的停机时间为零

为了提高性能，对 AlloyDB for PostgreSQL 实例进行了调优，包括对以下方面的管理：

• 正确调整主实例和读取池实例的大小
• 更新影响性能的标志

大小调整注意事项

在调整 AlloyDB for PostgreSQL 实例的大小之前，请确定以下事项：

• 工作负载类型：OLTP、OLAP 或 HTAP
• 性能要求：延迟时间和吞吐量要求
• 预期数据大小：您计划在 AlloyDB for PostgreSQL 中存储的数据大小，以及活跃数据集大小
• 工作负载规模：数据大小随时间推移而增加或增长

OLTP 工作负载

您可以将 AlloyDB for PostgreSQL 数据库部署为可用区级实例（单节点）或高可用性实例（每个可用区两个节点）。您还可以选择添加读取池实例以及在另一个区域中添加次要集群，以便实现分布于不同地理位置的工作负载或支持灾难恢复 (DR)。

AlloyDB for PostgreSQL 采用云规模分布式架构进行部署，计算和存储系统相互分离。在预写式日志 (WAL) 文件保留在区域级存储空间中后，系统会立即确认写入操作，同时将块具体化分流到存储空间。

同样，借助多层缓存架构，数据会自动放置在缓冲区缓存、超快缓存和智能存储引擎中。由于 AlloyDB for PostgreSQL 中使用了这种多层缓存架构，因此相比其他数据库系统，每秒输入/输出操作数 (IOP) 在 AlloyDB for PostgreSQL 上下文中无关紧要。

不过，可以使用每秒事务数 (TPS)/每分钟事务数 (TPM) 进行有意义的对比，从而了解 AlloyDB for PostgreSQL 可以处理的数据量。

主要衡量指标是 TPS。如需估算所需的 AlloyDB for PostgreSQL 大小，请按照以下步骤操作：

1. 确定现有工作负载。如果您要从自行管理的 PostgreSQL 或其他商业数据库迁移，则可能已经了解自己现有工作负载的 TPS 值。
2. 分析查询。确定工作负载中最关键的查询并确定其性能要求。
3. 使用 HammerDB 或 pgbench 等工具。这些工具可帮助您对 AlloyDB for PostgreSQL 进行基准测试，并确定机器大小是否能够满足您的 TPS 要求。
4. 使用 AlloyDB for PostgreSQL OLTP 基准测试指南。本指南提供了各种 AlloyDB for PostgreSQL 配置的性能数据，可帮助您找到能够满足您的 TPS 要求的配置。
5. 选择合适的 AlloyDB for PostgreSQL 大小。请考虑您当前的数据规模及未来的增长预期。

机器大小指南

下表显示了 TPC-C 基准测试数据方面的建议，该数据的读写比约为 65% 的读取和 35% 的写入。在确定 AlloyDB for PostgreSQL 实例的大小时，您必须力求使稳定状态下的 CPU 利用率保持在 60-70% 左右，以避免操作系统调度开销。这样，客户端应用在资源利用率出现激增时，仍保有一定余量。

vCPU/内存	建议的每秒事务数 范围（30% 缓存率）	建议的工作 数据大小（总大小不超过 128 TB）	建议的连接数上限
2 / 16GB	不超过 1,000	100 GB 及以下	1000
4 / 32GB	不超过 2,500	不超过 250GB	2000
8/ 64GB	不超过 4,000	不超过 500GB	4000
16 / 128GB	不超过 8,000	不超过 1TB	5000
32 / 256GB	不超过 14,000	不超过 3TB	5000
64 / 512GB	不超过 20,000	不超过 8TB	5000
96 / 768GB	不超过 25,000	不超过 16TB	5000
128 / 864GB	大于 20,000	不超过 32TB	5000

部署类型

您可以根据自己的工作负载将 AlloyDB for PostgreSQL 部署为仅主实例或部署为包含读取池实例的主实例。

仅主实例

对于以下工作负载，请选择仅主实例部署类型：

• 写入密集型，中等量或少量读取操作
• 读取密集型查询，少量写入操作
• 典型的 OLTP 读写工作负载（60-70% 读取，30-40% 写入）。

如需详细了解机器类型，请参阅通用机器大小指南。

包含读取池实例的主实例

如果您选择部署包含读取池实例的主实例，请考虑以下事项：

• 如果您有对延迟时间较为敏感的读取操作，请考虑将读取查询分流到读取池实例。您最多可以在所有读取池实例中配置 20 个节点。如需了解详情，请参阅创建读取池实例。
• 如果您有多个数据库（例如，在同一实例中有 CRM 数据库及财务数据库），请配置多个读取池实例。使用此策略有助于实现高效的缓存和查询性能。
• 您可以根据自己的要求，为主实例和读取池实例设置不同的大小。如需详细了解读取池实例的最佳实践，请参阅提高 AlloyDB 性能和可用性的最佳实践。
• 为每个读取池实例添加多个节点，以实现高可用性。
• 在特定读取池实例中选择性地启用列式引擎，以提高读取查询性能。不需要在主实例上启用列式引擎。

考虑使用索引顾问等内置功能来帮助您添加可提高查询性能的索引。

OLAP 工作负载

对于 OLAP 工作负载，主要的大小设置指标是查询性能，尤其是对于需要进行全表扫描或执行聚合操作的查询。AlloyDB for PostgreSQL 包含一个内置的列式引擎，可帮助加快分析查询的速度。启用列式引擎默认会消耗 30% 的内存，并会自动使用超快速缓存数据。

如需详细了解如何使用 TPC-H 工作负载衡量 AlloyDB for PostgreSQL 的 OLAP 性能，请参阅 AlloyDB for PostgreSQL OLAP 基准测试指南。

部署类型

您可以根据自己的工作负载将 AlloyDB for PostgreSQL 部署为仅主实例或部署为包含读取池实例的主实例。

仅主实例

如果您选择仅主实例部署类型，请考虑以下事项：

• 此部署适用于同时包含事务查询和分析查询 (HTAP) 的工作负载。
• 启用列式引擎以帮助处理 OLAP 查询。
• 考虑部署拥有 16 个或更多 vCPU 的机器，以提供更多内存来存储列式数据。

包含读取池的主实例

如果您选择部署包含读取池实例的主实例，请考虑以下事项：

• 如果您有大量写入操作，并且有对延迟时间较为敏感的分析型读取操作（即要求延迟时间较低），那么可以部署启用了高可用性且包含读取池实例的主实例。
• 在运行分析查询的读取池实例中启用列式引擎。
• 如果您有多个数据库（例如，在同一实例中有 CRM 数据库及财务数据库），请配置多个读取池实例。使用此策略有助于实现高效的缓存和查询性能。
• 您可以根据自己的要求，为主实例和读取池实例设置不同的大小。如需详细了解读取池实例的最佳实践，请参阅提高 AlloyDB 性能和可用性的最佳实践。
• 为每个读取池实例添加多个节点，以实现高可用性。
• 在特定读取池实例中选择性地启用列式引擎，以提高读取查询性能。不需要在主实例上启用列式引擎。

后续步骤

• 了解提高性能和可用性的最佳实践。
• AlloyDB for PostgreSQL OLTP 基准测试指南。
• AlloyDB for PostgreSQL OLAP 基准测试指南。