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PostgreSQL性能分析工具-PoWA

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PostgreSQL性能分析工具-PoWA

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PoWA 是啥?
PoWA是PostgreSQL 9.4及以后更新版本的性能工具,允許從各種Stats Extensions收集、聚合和清除多個 PostgreSQL 實例的統計信息。全稱為PostgreSQL工作負載分析器(PostgreSQL Workload Analyzer)

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那它主要有哪些組成部分?
PoWA組成部分如下:
  1. PoWA-archivist是PostgreSQL的插件,收集其他插件獲取到的性能統計數據。

  2. PoWA-collector是在專用存儲庫服務器上,用于收集遠程PostgreSQL實例性能指標的守護進程。

  3. PoWA-web是PoWA-collector收集到的性能指標的用戶展示界面。

  4. 安裝于目標PostgreSQL數據庫實例上的其他插件,其是性能指標數據的實際來源。

除了pg_stat_statements、btree_gist、powa為必須的插件,PoWA還支持以下幾個插件作為新能指標采集的擴展
  1. pg_qualstats:用于保存在WHERE語句和JOIN子句中發現的謂詞的統計信息,powa 利用它來提供索引建議。
  2. pg_stat_kcache:收集有關文件系統層的實際讀取和寫入的統計信息,可以用于觀察SQL花費多少cpu等。
  3. pg_wait_sampling:用于收集等待事件的采樣統計信息,啟用后它會收集如下兩種統計信息:
    --歷史等待事件。它被實現為內存中的環形緩沖區,其中每個進程等待事件的樣本都以給定的(可配置的)周期寫入。因此,對于每個正在運行的進程,用戶可以根據歷史大小(可配置)查看一些最近的樣本。假設有一個客戶端定期讀取此歷史記錄并將其轉儲到某個地方,則用戶可以擁有連續的歷史記錄。
    --等待分析,以內存hash表形式存在,表中存放每個進程和每個等待事件累積的樣本,該表可以根據用戶請求進行reset。假設有一個客戶端定期轉儲并reset,用戶可以統計一段時間內等待事件的詳細。
  4. pg_track_settings:該插件提供了一個可定期調用的函數(pg_tracksettingssnapshot())。 在每次調用時,它將存儲自上次調用以來更改的設置。
  5. Hypopg:類似MySQL虛擬索引。
  6. pg_stat_statements:用于SQL語句監控。


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那它有沒有什么風險或者說對數據庫服務器有沒有什么影響?
存在如下風險或者影響:
  1. PoWA 會對PostgreSQL服務器性能產生很小的負面影響。且很難準確評估這種影響。
  2. 如果不使用遠程模式,數據將定期存儲在本地,所以必須考慮磁盤使用情況,避免影響備份。
  3. 在使用遠程模式時,powa-repository中配置采集性能指標實例信息需要輸入目標實例的IP、帳號及口令,并且可以通過powa_servers表查詢到相關信息,其中連接口令以明文形式呈現,存在安全風險。
  4. 在PoWA-collector配置文件中,powa-repository的連接信息中無連接口令配置,表示powa-repository對于PoWA-collector的連接配置項必須為trust,存在安全風險。
  5. 在PoWA-web配置文件中,可選配置username、password對應powa-repository(遠程模式)或者數據庫實例(本地模式)的root用戶及連接口令,且以明文形式存儲,存在安全風險。

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那有什么措施杜絕這種風險呢?
建議如下:
  1. 檢查pg_hba.conf文件,設置只容許相關網段的連接。

  2. 不允許用戶從外網直接訪問PoWA。

  3. 不允許用戶從外網直接訪問PostgreSQL。

  4. 在HTTPS服務器上運行PoWA并禁用HTTP訪問。

  5. 使用SSL保護GUI和PostgreSQL之間的連接,拒絕GUI和PostgreSQL之間不受保護的連接。

  6. 建議手動授權專用角色查看powa數據庫中的數據。

  7. 建議使用依賴其他libpq身份驗證方法,杜絕純文本密碼存儲,其身份驗證方法詳見官檔https://www.postgresql.org/docs/current/auth-methods.html。

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PoWA詳細安裝如下:
在生產環境中,我們要做的是竟可能避免單個PG的powa庫中的數據量過大。但是我們又要存放一段時間的快照信息用于性能分析,這個類似于Oracle的AWR快照信息。
這個時候我們就需要專門創建一個多帶帶的powa數據庫用于存儲各個pg采集過來的數據。所以生產環境中我們基本上采取的遠程模式部署powa。
遠程模式示意圖
PoWA-archivist安裝
5.1 PoWA-archivist是PoWA的核心組件。其主要有如下2個部分:
  1. 名為“powa”的管理功能擴展。

  2. 名稱為“powa”的模塊,可以選擇作為后臺工作程序運行,用以收集本地實例上的性能數據。

5.2 先決條件
  1. PostgreSQL版本為9.4或更新版本。

  2. 需安裝pg_stat_statements和btree_gist模塊。

5.3 本次安裝環境
操作系統版本:Redhat7.5
PoWA-archivist版本:4.1.2
5.4 安裝步驟
1)首先下載PoWA-archivist安裝包,地址如下:
https://github.com/powa-team/powa-archivist/tree/REL_4_1_2
2)解壓:
su - postgres
unzip powa-archivist-REL_4_1_2.zip
cd  powa-archivist-REL_4_1_2
3)編譯并安裝:
make
make install
例:
4)創建 PoWA 數據庫并創建所需的擴展:
create database powa;
create extension pg_stat_statements;
create extension btree_gist;
create extension powa;
例:
如果需要本地信息收集,PoWA-archivist可作為后臺進程去收集。但是對應的library需要在參數文件中配置且重啟生效。
5)修改postgresql.conf配置文件,將powa和pg_stat_statements添加到shared_preload_libraries參數中,并開啟track_io_timing。
track_io_timing = on
shared_preload_libraries = pg_stat_statements,powa
例:
由于內容比較多,我們分上下2篇了解PoWA,上篇就到此為止。下篇我們可以了解PoWA-collector、PoWA-web的安裝使用及性能指標等的介紹。
參考:
https://github.com/
https://powa.readthedocs.io/en/latest/index.html
https://support.huaweicloud.com/rds/index.html

 


END



 


本文作者:魏 斌

本文來源:IT那活兒(上海新炬王翦團隊)

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