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高斯数据库(GaussDB)中如何获取表的分布策略

PawSQL 2024-12-23
909
分布式数据库具备水平扩展、分布式存储提升性能、多节点复制保障高可用性等优势。然而,其性能优化面临数据倾斜、查询协调成本及索引分区策略权衡等挑战。通过合理设计分布策略和优化查询计划,可有效平衡一致性与性能。PawSQL将对分布式数据库性能优化与SQL审核进行重点支持,本文将从分布策略的获取展开讨论。

1. 高斯表的分布策略



分布式高斯数据库(GaussDB)支持以下分布方式:

  • HASH 分布: 基于某些列的哈希值进行分布。

  • RANGE 分布: 按范围分布数据。

  • REPLICATED 分布: 数据在每个节点上复制。

  • RANDOM 分布: 数据随机分布。

在高斯数据库(GaussDB)的分布式架构中,可以通过查询pgxc_class
和其他相关系统表来查看表的分布信息。pgxc_class
是一个系统表,用于存储表的分布相关信息。这是数据库分布策略的核心元数据表之一,定义了每个表在集群中的分布方式和相关属性。


2. pgxc_class 表定义


以下是pgxc_class表的定义及其字段解释:
    \d pgxc_class

    输出以下内容:

    字段名数据类型
    pcrelid
    oid
    pclocatortype
    char
    pcattnum
    int2[]
    nodeoids
    oid[]

    字段解释

    1. pcrelid

      • 表示表的 OID(对象标识符),对应于pg_class.oid

      • 用于连接pg_class
        获取表名(relname
        )等信息。

    2. pclocatortype,定义了表的分布策略

      • 'H'
        (HASH):基于分布列的哈希值分布到不同的节点。

      • 'R'
        (RANGE):按范围将数据分布到不同的节点。

      • 'C'
        (REPLICATED):数据完全复制到所有节点。

      • 'N'
        (RANDOM):数据随机分布到节点。

    3. pcattnum

      • 存储分布列的列号数组,每个列号对应pg_attribute.attnum

      • 如果pclocatortype
        是 HASH 或 RANGE 分布,则此字段指示哪些列被用作分布键。

    4. nodeoids

      • 表存储的节点 OID 数组。

      • 每个 OID 对应一个节点,可以通过查询其他系统表(如pgxc_node
        )来解析节点信息。


    3. 查看分布式表的分布策略


    以下是查询表 `t` 的分布方式的 SQL:

      SELECT 
          c.relname AS table_name,
          CASE 
              WHEN x.pclocatortype = 'H' THEN 'HASH'
              WHEN x.pclocatortype = 'R' THEN 'RANGE'
              WHEN x.pclocatortype = 'C' THEN 'REPLICATED'
              WHEN x.pclocatortype = 'N' THEN 'RANDOM'
              ELSE 'UNKNOWN'
          END AS distribution_type
      FROM 
          pg_class c
      JOIN 
          pgxc_class x
      ON 
          c.oid = x.pcrelid
      WHERE 
          c.relname = 't';

      字段解释

      • `pg_class`: 存储表和视图的基本信息,`relname` 是表名。

      • `pgxc_class` : 存储表的分布相关信息。

      • `pclocatortype`定义了表的分布策略, 取值如下

        • 'H'
          (HASH):基于分布列的哈希值分布到不同的节点。

        • 'R'
          (RANGE):按范围将数据分布到不同的节点。

        • 'C'
          (REPLICATED):数据完全复制到所有节点。

        • 'N'
          (RANDOM):数据随机分布到节点。


        4. 查询分布列


        如果表是 HASH 或 RANGE 分布,可以进一步查询具体的分布列:

          SELECT 
              c.relname AS table_name,
              a.attname AS distribution_column
          FROM 
              pg_class c
          JOIN 
              pgxc_class x
          ON 
              c.oid = x.pcrelid
          JOIN 
              pg_attribute a
          ON 
              a.attrelid = c.oid AND a.attnum = ANY(x.pcattnum)
          WHERE 
              c.relname = 't';

          字段解释

          • `pg_attribute`: 存储列的信息,`attname` 是列名。

          • `pcattnum`: 存储分布列的列号。


          5. 应用场景


          通过查询pgxc_class
          可以确定表的分布类型和分布列。在高斯数据库中,分布类型和列是分布式存储和性能优化的重要因素,尤其是 HASH 和 RANGE 分布,需要根据业务场景选择合适的分布方式。

          1. 分布策略分析:通过查询pgxc_class
            ,可以了解表的分布类型(如 HASH 或 RANGE)以及分布列是否合理,辅助优化数据分布。

          2. 节点定位:结合nodeoids
            字段和pgxc_node
            ,可以定位表数据所在的物理节点。

          3. 分布调整:如果分布策略不合理,可以使用ALTER TABLE
            或重新建表的方式调整分布策略。


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