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gogudb：基于FDW的PG分库分表中间件的安装使用

admin · 2018-12-07 18:13:45发表 · 9813 次点击
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简介

gogudb是一个基于FDW技术的分库分表中间件，主要采用了分区管理技术(pg_pathman)和外部数据源（postgres_fdw）的技术。支持以extension的方式加载到PG数据库上运行，支持以透明的方式访问其他PG数据库上的表。支持常见的SQL操作，支持触发器，支持跨节点的连接、排序、聚集操作等。
代码目前公开在github上面：https://github.com/hangzhou-cstech/gogudb
gogudb支持 PG9.6 10 11,支持X86_64的操作系统。

编译

目前，gogudb支持两种方式来进行编译：

  1. 一种是使用PG源码的方式来进行安装，
  2. 一种是使用安装之后的PG来进行编译，安装PG的方式不限，但是需要设置环境变量，使得在在shell中能直接使用pg_config来获取PG的相关文件路径。

    gogudb在PG源码下进行编译

  3. 下载PG源码（9.6 10 11版本），使用tar解压缩
  4. 使用configure进行配置，生成makefile
  5. 使用git将代码获取，放置到contrib下的gogudb目录下面
  6. 在gogudb的目录下面，执行make，即可获得gogudb的动态库文件和sql文件，完成使用版的编译。

gogudb在安装PG之后进行编译

  1. 安装PG，可以使用源码安装或是使用yum或是rpm来进行安装,PG的版本同上。注意设置环境变量，使得shell中可以直接使用pg_config
  2. 使用git获取gogudb源码
  3. 在gogudb的源码目录下执行make USE_PGXS=1命令来编译，获得使用版的动态库文件和sql文件。

安装

在gogudb的目录下执行安装gogudb：

  1.   sudo make install

配置

在当前PG的实例的配置文件中增加：

  1. shared_preload_libraries='gogudb'

这个配置项需要数据重启才能生效。

使用

创建 extension

使用有相应权限的用户执行：

  1. create externsion gogudb

创建数据源

  • 使用create server语句创建数据源，例如：
    1. CREATE SERVER server_remote1 FOREIGN DATA WRAPPER gogudb_fdw OPTIONS(host '192.168.2.2',port '5432',dbname 'postgres');

创建了一个名为server_remote1的数据源，远程数据源的IP是192.168.2.2，端口是5432，数据库名是postgres，使用的是gogudb内置的fdw：gogudb_fdw

  • 使用create user mapping语句来配置数据源的访问用户信息，例如：
  1. create user mapping for current_user    server server_remote1 options(user 'pgsql',password '');

设置当前用户访问server_remote1时，使用的登录用户是pgsql，密码为空。

配置表的分表规则

gogudb中有一张表 table_partition_rule（1.0版本在pg_catalog这个schema下，而1.1移到了_gogu这个schema下）定义了用户分表的规则，在创建分区表之前，用户需要在表中插入数据。在创建表的时候，gogudb会根据改变预先定义的规则，来创建分区表。该表主要包括下列字段：

  • schema_name 类型TEXT NOT NULL，指定即将创建的父表所在的schema
  • table_name 类型TEXT NOT NULL，指定即将创建的父表的名称，
  • part_expr 类型TEXTTEXT NOT NULL，指定分表时使用的表达式（最简单的就是列名）
  • part_type 类型INTEGER NOT NULL，分区类型，只能选择1或是2,1表示hash分区，2表示range分区
  • range_interval 类型TEXT DEFAULT NULL， range分区时使用的间隔。
  • range_start 类型TEXT DEFAULT NULL，range分区时使用起始值。
  • part_dist 类型INTEGER，子表的总数量，最终创建远程子表时，子表会逐一分布到每个远程数据源上数量，尽量保证每个数据源上的子表数据量均匀一致。
  • remote_schema 类型 TEXT DEFAULT NULL，子表在远程数据源上的schema，默认为public
  • servers 类型TEXT[] DEFAULT NULL，子表分布的远程数据源名称列表，默认是系统内所有使用gogudb_fdw的远程的数据源列表。

配置远程数据源的HASH值区间

gogudb中有一张表 server_map（1.0版本在pg_catalog这个schema下，而1.1移到了_gogu这个schema下）定义了做hash值的范围和远程数据源的关系，这张表主要有下面三个字段：

  • server_name, TEXT NOT NULL类型，子表分布的远程数据源名称列表，默认是系统内所有使用gogudb_fdw的远程的数据源列表。
  • range_start，smallint NOT NULL类型，hash值范围的起始值（包括该值），最小为0；
  • range_end，smallint NOT NULL类型，hash值范围的结束值（不包括该值），不小于range_start，不大于128；
    用户向 pg_catalog.server_map插入数据源以及范围之后，需要执行
  1. select reload_range_server_set()

来重新加载server_map表的数据，使之生效。

使用案例

准备测试环境的数据库实例

环境如下：

主机名 IP 数据库端口 数据目录
gogu01 192.168.3.46 5432 /home/postgres/pgdata
pg01 192.168.3.41 5432 /home/postgres/pgdata
pg02 192.168.3.42 5432 /home/postgres/pgdata

其中gogu01作为gogudb的运行实例，pg01和pg02作为gogudb的远程数据源。

配置gogudb

编辑gogu01机器上（即gogudb）数据库的配置文件： vi /data/pgdata/postgresql.conf 在配置文件中增加一行：

  1. shared_preload_libraries='gogudb'

安装gogudb

使用前面描述的方法,编译gogudb之后使用make install安装

启动数据库：

启动gogudb数据库：

  1. pg_ctl start -D /data/pgdata

创建extension

需要在gogudb的数据库中创建gogudb的extension

  • 连接gogudb数据库：
    psql -d postgres
  • 在连接会话中创建gogudb:
  1. create extension gogudb;

创建远程数据源

创建两个数据源，分别指向拍pg01和pg02:

  • 连接gogudb数据库： psql -d postgres
  • 创建名为server_remote1的数据源：CREATE SERVER server_remote1 FOREIGN DATA WRAPPER gogudb_fdw OPTIONS(host ‘192.168.3.41’,port ‘5432’,dbname ‘postgres’);
  • 创建名为server_remote2的数据源：CREATE SERVER server_remote2 FOREIGN DATA WRAPPER gogudb_fdw OPTIONS(host ‘192.168.3.42’,port ‘5432’,dbname ‘postgres’);
  • 为server_remote1设置用户名密码：create user mapping for current_user server server_remote1 options(user ‘pgsql’,password ‘’);
  • 为server_remote2设置用户名密码：create user mapping for current_user server server_remote1 options(user ‘pgsql’,password ‘’);

配置远程数据源的hash值分区

执行下列操作：

  1. insert into _gogu.server_map values('server_remote1', 0, 64), ('server_remote2', 64, 128);
  2. select reload_range_server_set();

这就配置并生效了两台远程数据源server_remote1和server_remote2，server_remote1接受的hash值范围是[0,64), server_remote2接受的范围是[64,128)。

使用hash方式创建分区表

主要是先在table_partition_rule中插入表的分区规则，然后使用普通SQL来创建表。

  • 连接gogudb数据库： psql -d postgres
  • 插入分区规则：
  1. insert into _gogu.table_partition_rule(schema_name, table_name, part_expr, part_type, part_dist, remote_schema) values('public', 'part_hash_test', 'id', 1,4,'public');

插入的记录指定了：将会在public的schema下创建一张表，表的分布字段是id，采用hash分区，总共4个分片，分片将分布到所有的gogudb_fdw的远程的数据源列表上，所在的schema为public

  • 创建分区表：
  1. postgres=#  CREATE TABLE part_hash_test(id INT NOT NULL, payload REAL);
  2. CREATE TABLE

*可以查看生成的分区表：

  1. postgres=# \d+ part_hash_test 
  2.                                Table "public.part_hash_test"
  3.  Column  |  Type   | Collation | Nullable | Default | Storage | Stats target | Description 
  4. ---------+---------+-----------+----------+---------+---------+--------------+-------------
  5.  id      | integer |           | not null |         | plain   |              | 
  6.  payload | real    |           |          |         | plain   |              | 
  7. Child tables: gogudb_partition_table._public_0_part_hash_test,
  8.               gogudb_partition_table._public_1_part_hash_test,
  9.               gogudb_partition_table._public_2_part_hash_test,
  10.               gogudb_partition_table._public_3_part_hash_test
  11. postgres=# \dES gogudb_partition_table.*
  12.                             List of relations
  13.          Schema         |          Name          |     Type      | Owner 
  14. ------------------------+------------------------+---------------+-------
  15.  gogudb_partition_table | _public_0_part_hash_test | foreign table | pgsql
  16.  gogudb_partition_table | _public_1_part_hash_test | foreign table | pgsql
  17.  gogudb_partition_table | _public_2_part_hash_test | foreign table | pgsql
  18.  gogudb_partition_table | _public_3_part_hash_test | foreign table | pgsql

*删除表：

  1. postgres=# drop table part_hash_test cascade;
  2. NOTICE:  drop cascades to 4 other objects
  3. DETAIL:  drop cascades to foreign table gogudb_partition_table._public_0_part_hash_test
  4. drop cascades to foreign table gogudb_partition_table._public_1_part_hash_test
  5. drop cascades to foreign table gogudb_partition_table._public_2_part_hash_test
  6. drop cascades to foreign table gogudb_partition_table._public_3_part_hash_test
  7. DROP TABLE

使用range方式创建基于时间类型分区表

主要的步骤也是先向配置表中插入数据，然后使用普通的SQL来建表。

  • 向分区配置表插入数据：
    1. insert into  _gogu.table_partition_rule(schema_name ,table_name ,part_expr ,part_type ,range_interval ,range_start ,part_dist, remote_schema) values('public', 'part_range_test', 'crt_time', 2, '2 month','2018-1-1 00:00:0', 6, 'public');

这个指定即将创建表的schema是pulic，表名是part_range_test，分表会使用的表达式是’crt_time，实际将会是一个timestamp类型的字段，分区的类型是range方式，分区间隔是’2 month’，起始值是’2018-1-1 00:00:0’，会创建6个分片，分片位于所有数据源上，schema为public。
*创建表： 

  1. postgres=# create table part_range_test(id int, info text, crt_time timestamp not null);
  2. CREATE TABLE

*可以查看这个表由6个子表组成，实际是外部表，均分到2个外部数据源上：

  1. postgres=# \d+  part_range_test
  2.                                          Table "public.part_range_test"
  3.   Column  |            Type             | Collation | Nullable | Default | Storage  | Stats target | Description 
  4. ----------+-----------------------------+-----------+----------+---------+----------+--------------+-------------
  5.  id       | integer                     |           |          |         | plain    |              | 
  6.  info     | text                        |           |          |         | extended |              | 
  7.  crt_time | timestamp without time zone |           | not null |         | plain    |              | 
  8. Child tables: gogudb_partition_table._public_1_part_range_test,
  9.               gogudb_partition_table._public_2_part_range_test,
  10.               gogudb_partition_table._public_3_part_range_test,
  11.               gogudb_partition_table._public_4_part_range_test,
  12.               gogudb_partition_table._public_5_part_range_test,
  13.               gogudb_partition_table._public_6_part_range_test
  15. postgres=# \dES gogudb_partition_table.*
  16.                             List of relations
  17.          Schema         |          Name           |     Type      | Owner 
  18. ------------------------+-------------------------+---------------+-------
  19.  gogudb_partition_table | _public_1_part_range_test | foreign table | pgsql
  20.  gogudb_partition_table | _public_2_part_range_test | foreign table | pgsql
  21.  gogudb_partition_table | _public_3_part_range_test | foreign table | pgsql
  22.  gogudb_partition_table | _public_4_part_range_test | foreign table | pgsql
  23.  gogudb_partition_table | _public_5_part_range_test | foreign table | pgsql
  24.  gogudb_partition_table | _public_6_part_range_test | foreign table | pgsql
  25. (6 rows)

*使用普通SQL来删除表：

  1. postgres=# drop table part_range_test;
  2. DROP TABLE

使用range方式创建基于数值类型分区表

  • 向分区配置表插入数据：
  1. insert into _gogu.table_partition_rule(schema_name, table_name, part_expr, part_type, part_dist, remote_schema, range_interval,range_start) values('public','part_range_num_test', 'id', 2, 4, 'public', '100', '0');

注意对于1.0版本，上面的函数和表名前不需要加“_gogu.”

指定即将创建表的schema是pulic，表名是part_range_num_test，分表会使用的表达式是id，实际将会是一个int类型的字段，分区的类型是range方式，分区间隔是’100’，起始值是’0’，会创建4个分片，分片位于所有数据源上，schema为public。

  • 创建表：
  1. postgres=# CREATE TABLE part_range_num_test ( id integer NOT NULL, k integer DEFAULT 0 NOT NULL);、;
  2. CREATE TABLE
  • 可以查看这个表由4个子表组成：
  1. postgres=# \d+  part_range_num_test
  2.                             Table "public.part_range_num_test"
  3.  Column |  Type   | Collation | Nullable | Default | Storage | Stats target | Description
  4. --------+---------+-----------+----------+---------+---------+--------------+-------------
  5.  id     | integer |           | not null |         | plain   |              |
  6.  k      | integer |           | not null | 0       | plain   |              |
  7. Child tables: gogudb_partition_table._public_1_part_range_num_test,
  8.               gogudb_partition_table._public_2_part_range_num_test,
  9.               gogudb_partition_table._public_3_part_range_num_test,
  10.               gogudb_partition_table._public_4_part_range_num_test
  • 删除表
  1. postgres=# drop table part_range_num_test cascade;
  2. drop table part_hash_test;
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