PostgreSQL与腾讯云国产数据库技术实践
云原生数据库 原理与实践 pdf
云原生数据库原理与实践pdf云原生数据库是指在云计算环境下运行的，具有云原生特性的数据库。
云原生特性包括：1.容器化：云原生数据库通常采用容器化部署，以便于在云环境中进行部署、扩展和管理。
2.微服务化：云原生数据库通常采用微服务化架构，以便于实现更高的可扩展性和可靠性。
3.DevOps：云原生数据库通常采用DevOps模式进行开发和运维，以提高开发效率和运维效率。
云原生数据库具有以下优势：1.弹性伸缩：云原生数据库可以根据业务需求进行弹性伸缩，以满足业务的变化。
2.高可用：云原生数据库可以通过容错机制和冗余部署等方式来提高高可用性。
3.安全性：云原生数据库可以通过安全隔离和身份认证等方式来提高安全性。
4.云原生数据库的架构云原生数据库的架构通常包括以下几层：●应用层：应用层负责与用户进行交互，并提供数据库的访问接口。
●数据库层：数据库层负责存储和管理数据。
●管理层：管理层负责数据库的管理和监控。
●云原生数据库的实践云原生数据库的实践包括以下几方面：●数据库的选择：在选择云原生数据库时，需要根据业务需求来选择合适的数据库。
●数据库的部署：云原生数据库通常采用容器化部署，可以使用Kubernetes等容器编排工具来进行部署。
●数据库的运维：云原生数据库通常采用DevOps模式进行运维，可以使用DevOps工具来进行自动化运维。
云原生数据库的案例以下是一些云原生数据库的案例：●Amazon Aurora：Amazon Aurora是Amazon Web Services提供的云原生数据库服务，它是一个基于MySQL和PostgreSQL的开源数据库。
●Google Cloud SQL：Google Cloud SQL是Google Cloud Platform提供的云原生数据库服务，它支持MySQL、PostgreSQL、SQL Server和Oracle等数据库。
●Microsoft Azure SQL Database：Microsoft Azure SQL Database是Microsoft Azure提供的云原生数据库服务，它支持SQL Server和MySQL等数据库。
postgresql教程
postgresql教程PostgreSQL是一个开源的关系数据库管理系统（RDBMS），它的目标是成为最先进的开源数据库，并支持许多标准SQL 功能以及一些不同的高级功能。
本教程将向您介绍PostgreSQL的基本概念和用法。
我们将从安装和设置开始，然后逐步深入了解表、视图、索引、事务和查询等主题。
第一部分：安装和设置在本部分中，我们将向您介绍如何下载、安装和设置PostgreSQL数据库。
我们还将介绍一些基本概念和术语，如数据库、表和列。
1. 安装PostgreSQL：在本节中，我们将向您展示如何从官方网站或其他来源下载并安装PostgreSQL。
2. 设置数据库连接：在本节中，我们将介绍如何设置和配置数据库连接，包括创建用户、设置密码和分配权限等内容。
3. 创建数据库和表：在本节中，我们将介绍如何创建数据库和表，并向您展示一些常用的数据类型和约束。
第二部分：表和视图在本部分中，我们将更详细地介绍表格和视图的概念，并向您展示如何使用它们来存储和查询数据。
1. 创建和修改表格：在本节中，我们将介绍如何创建新的表格，并向您展示如何修改和删除现有的表格。
2. 数据类型和约束：在本节中，我们将深入了解不同的数据类型和约束，并向您展示如何使用它们来保证数据的完整性和一致性。
3. 视图和触发器：在本节中，我们将向您展示如何创建和使用视图和触发器，以及如何利用它们来简化复杂的查询和操作。
第三部分：索引和查询优化在本部分中，我们将介绍索引和查询优化的概念，并向您展示如何使用索引来提高查询性能。
1. 索引的概念和类型：在本节中，我们将介绍不同类型的索引，如B-tree、哈希和GiST索引，并向您展示如何创建和使用它们。
2. 查询优化和性能调优：在本节中，我们将介绍一些常见的查询优化技术，如查询计划、索引优化和统计信息收集等。
3. 复杂查询和连接：在本节中，我们将向您展示如何编写复杂的查询，包括多表连接、子查询和聚合等。
PostgreSQL数据库介绍
PostgreSQL数据库介绍PostgreSQL是一种功能强大的关系型数据库管理系统(RDBMS)，它采用了开源的方式进行开发和维护。
由于它的稳定性、安全性和可扩展性，PostgreSQL已成为最受欢迎的开源数据库之一、本文将从数据库概述、特点、架构、应用领域和优势等方面对PostgreSQL进行详细介绍。
一、概述PostgreSQL是一个高度模块化的数据库系统，它支持SQL语言，具有ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）事务，并具有复杂的查询、并发控制和储存优化功能。
它的目标是成为一个功能完善、兼容性良好且具有高可靠性的数据库管理系统。
二、特点1. 多版本并发控制：PostgreSQL支持多个事务并发进行操作，具有高并发性能。
它采用多版本并发控制(MVCC)技术来处理并发访问问题，确保事务的正确性和一致性。
2. 对象关系性：PostgreSQL支持复杂的数据类型，如数组、JSON、XML等。
它还提供了表继承、视图、触发器和存储过程等高级特性，能够灵活地处理复杂的数据模型。
3. 扩展性：PostgreSQL具有可扩展的体系结构，可以实现水平和垂直扩展。
它支持分区表、并行查询和复制等特性，能够应对大规模数据和高负载的情况。
4. 安全性：PostgreSQL具有强大的安全性功能，支持通过用户名和密码、客户端证书、多种加密算法等方式进行身份验证和数据加密。
它还提供了访问控制列表（ACL）、行级安全性和安全沙箱等特性，确保数据的安全性和隐私性。
5. 可扩展的生态系统：PostgreSQL拥有庞大的开发社区，提供了丰富的第三方插件和扩展，可以满足各种特定需求。
它还与许多编程语言和开发工具进行了集成，提供了便捷的开发和管理接口。
三、架构PostgreSQL的架构主要分为后台进程和前台连接两部分。
后台进程包括主进程（会监听数据库连接）和多个工作进程（每个进程处理一个数据库连接），用于处理数据库的各种操作。
在PostgreSQL中执行SQL查询和管理数据库
在PostgreSQL执行SQL询和管理数据库在PostgreSQL 中执行SQL 查询和管理数据库，可以按照以下步骤进行：1.连接到数据库：首先，您需要使用一个支持PostgreSQL 的客户端连接到数据库。
如果您正在本地计算机上运行PostgreSQL，可以使用psql命令行工具。
在命令行中输入以下命令：bash复制代码psql -U username -d database_name其中，username是您的PostgreSQL 用户名，database_name是您要连接的数据库名称。
输入密码后，您将连接到数据库。
2. 执行SQL 查询：一旦连接到数据库，您可以开始执行SQL 查询。
在命令行中输入SQL 查询，然后按回车键。
例如，要选择所有记录，可以输入：sql复制代码SELECT * FROM table_name;其中，table_name是要查询的表的名称。
3. 管理数据库：除了执行查询外，您还可以使用SQL 命令来管理数据库。
以下是一些常用的数据库管理命令：•创建表：使用CREATE TABLE命令创建表。
例如：sql复制代码CREATE TABLE table_name (column1 datatype, column2datatype, ...);•插入数据：使用INSERT INTO命令将数据插入表中。
例如：sql复制代码INSERT INTO table_name (column1, column2, ...) VALUES(value1, value2, ...);•更新数据：使用UPDATE和SET命令更新表中的数据。
例如：sql复制代码UPDATE table_name SET column1 = value1, column2 = value2WHERE condition;•删除数据：使用DELETE FROM命令从表中删除数据。
例如：sql复制代码DELETE FROM table_name WHERE condition;•查询数据：使用SELECT命令查询表中的数据。
PostgreSQL数据库的安装和配置
PostgreSQL数据库的安装和配置PostgreSQL是一种强大的开源关系型数据库管理系统，被广泛应用于各种规模的企业和项目中。
本文将介绍如何进行PostgreSQL数据库的安装和配置，让您能够轻松地开始使用这一强大的数据库系统。
一、安装PostgreSQL数据库要安装PostgreSQL数据库，您需要按照以下步骤进行操作：1. 下载PostgreSQL软件包：您可以在PostgreSQL官方网站上找到适合您操作系统的安装包，并进行下载。
确保选择最新版本的软件包以获得更好的性能和安全性。
2. 运行安装程序：运行下载的安装程序，并按照向导提示进行操作。
您可以选择安装位置、创建数据库集群的位置以及设置管理员用户的密码等。
3. 完成安装：安装程序将自动完成数据库软件的安装过程。
一旦安装完成，您将可以在您选择的安装位置找到PostgreSQL数据库的执行文件，并可以通过命令行或图形界面进行数据库管理。
二、配置PostgreSQL数据库安装完成后，您需要进行一些配置以确保PostgreSQL数据库可以正常运行并满足您的需求。
以下是配置PostgreSQL的关键步骤：1. 修改配置文件：在PostgreSQL的安装目录中，您将找到一个名为postgresql.conf的配置文件。
您可以使用任何文本编辑器打开该文件，并根据自己的需求对其进行修改。
2. 设置监听地址：在配置文件中，您可以找到一个名为listen_addresses的选项。
这决定了PostgreSQL数据库监听的IP地址。
如果您计划在本地访问数据库，您可以将其设置为localhost。
如果您希望从其他计算机上访问数据库，则可以将其设置为数据库服务器的IP地址。
3. 配置端口号：在配置文件中，您还可以找到一个名为port的选项，该选项确定了数据库服务器监听的端口号。
默认情况下，端口号为5432，您可以根据需要进行修改。
4. 设定认证方式：在配置文件中，您可以找到一个名为pg_hba.conf的文件。
使用PostgreSQL实现大规模数据库迁移
使用PostgreSQL实现大规模数据库迁移
使用PostgreSQL来实现大规模的数据库迁移有以下几种方法：
一、导出/导入数据库：这是一种最基本的数据库迁移方式，
通过使用PostgreSQL的pg_dump和psql命令，可以将数据库
从一个服务器上导出（pg_dump），然后在新服务器上导入（psql）。
二、使用第三方工具：PostgreSQL有很多第三方工具可以用
于大规模数据库迁移，比如Lempstack、EDB Migration工具
包等。
这些工具可以帮助我们快速灵活地迁移数据库，可以节省时间。
三、使用Slony迁移：Slony是一款开源的PostgreSQL数据库
同步解决方案，用于进行半结构化的数据迁移和复制。
它可以将数据从一个服务器上迁移到另一台服务器上，从而能够满足需要迁移的用户的要求。
四、使用pg_upgrade迁移：pg_upgrade是PostgreSQL的命令
行工具，用于从一个PostgreSQL版本升级到另一个PostgreSQL版本，可以精确完成迁移过程，而无需重新创建
整个数据库。
总之，使用PostgreSQL实现大规模数据库迁移有多种方法，
用户可以根据自己的需求来选择合适的方法。
它们具有不同的功能特点和工作原理，都可以帮助用户快速完成数据库迁移，并提供灵活的解决方案。
腾讯云数据库 PostgreSQL 操作指南说明书
云数据库 PostgreSQL操作指南产品⽂档【版权声明】©2013-2023 腾讯云版权所有本⽂档著作权归腾讯云单独所有，未经腾讯云事先书⾯许可，任何主体不得以任何形式复制、修改、抄袭、传播全部或部分本⽂档内容。
【商标声明】及其它腾讯云服务相关的商标均为腾讯云计算（北京）有限责任公司及其关联公司所有。
本⽂档涉及的第三⽅主体的商标，依法由权利⼈所有。
【服务声明】本⽂档意在向客户介绍腾讯云全部或部分产品、服务的当时的整体概况，部分产品、服务的内容可能有所调整。
您所购买的腾讯云产品、服务的种类、服务标准等应由您与腾讯云之间的商业合同约定，除⾮双⽅另有约定，否则，腾讯云对本⽂档内容不做任何明⽰或模式的承诺或保证。
⽂档⽬录操作指南实例管理实例⽣命周期设置实例维护时间调整实例配置变更可⽤区设置销毁实例恢复实例下线实例重启实例升级实例升级内核⼩版本只读实例只读实例概述管理只读实例 RO 组剔除策略和负载均衡帐号管理数据库权限概述⽤户与权限操作数据库优化慢查询分析错误⽇志参数管理设置实例参数参数值限制备份与恢复备份数据下载备份克隆实例⾃动备份设置在云服务器上恢复 PostgreSQL 数据删除备份查看备份空间设置备份下载规则插件管理插件概述⽀持插件⽀持插件版本概览PostgreSQL 9.3 ⽀持插件PostgreSQL 9.5 ⽀持插件PostgreSQL 10 ⽀持插件PostgreSQL 11 ⽀持插件PostgreSQL 12 ⽀持插件PostgreSQL 13 ⽀持插件PostgreSQL 14 ⽀持插件pgAgent 插件跨库访问位图计算 pg_roaringbitmap 插件定时任务 pg_cron 插件⽹络管理⽹络管理概述修改⽹络开启外⽹地址访问管理访问管理概述授权策略语法可授权的资源类型控制台⽰例数据加密透明数据加密概述开启透明数据加密安全组管理安全组关联实例⾄安全组监控与告警监控功能告警功能标签标签概述编辑标签操作指南实例管理实例⽣命周期最近更新时间：2021-07-06 10:55:18云数据库 PostgreSQL 实例有诸多状态，不同状态下实例可执⾏的操作不同。
腾讯云数据库TDSQL在金融核心的实践
◆ TDSQL
物理设备操作系统（加强定制版Linux）
调度系统
故障迁移 业务调配
当前金融行业技术现状
传统技术架构遇到瓶颈
目前国内大中型银行主要以国外厂商提供的大型主机和数 据库解决方案来进行系统构建。以国外大型主机和数据库 为核心的架构已无法满足大规模交易和数据处理的需求。
一方面：性能无法满足业务不断激增的处理需求，存在系 统过载风险； 另一方面：本身价格比较昂贵，维护成本居高不下。
总行机房
SQL Engine
同城
灾备机房
SQL Engine
异地
SQL Engine
Master
强同步
Slave
异步 Master
异步
强同步
Slave
Slave
Slave
#1 #2
#3 #4
#5
TDSQL最佳实践-完善的全白屏化运维方案
实时诊断优化 效果可预见
掌上运维 AI 助力
TDSQL最佳实践-软硬一体解决方案
“张家港农商银行采用基于腾讯TDSQL的分布式数据库架构建设， 硬件投入从千万级降低到百万级，硬件成本下降75%以上，性能并 可线性增长。”
—— 张家港农商行
◆比如高并发低延时的场景拆分后仍不满足的业务，可以引入缓 存进一步加速； ◆需要更强的查询分析能力的话可以引入等面向联机分析的产品。
核心系统改造：循序渐进，选择最合适的技术方案
第四步：单元化改造
◆ 无限可伸缩微服务架构 ◆ 异地多活部署 ◆ 异构机房上的弹性混合云架构
User=0 User=1 User=2
2019.7 生产机器性能论证
2019.8 项目投产
TDSQL最佳实践-产品定位
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回馈开源
内部应用
✓ 技术优化 ✓ 场景完善 ✓ 资源整合 ✓ 增强影响
外部代码 开放
内部开源 协同
技术创新
✓ 推动协作 ✓ 调配资源 ✓ 突破技术
数据库发展史 1978 - 1990
诞生于恢复高考之后
数据库正式登场萨ຫໍສະໝຸດ 煊黑板报1989 - 1998
Oracle一统江湖
中国数据库 商业格局形成
Oracle正式进军中国
• SPDK • RDMA
腾讯云数据库设计理念
互联网高性能
大量内核优化；全球同服等超高性能 场景。
金融级高可用
确保99.999%以上高可用；跨区容 灾；同城双活；故障自动恢复。
数据强一致
确保主从架构下数据强一致，分布 式事务特性。
高安全性
减少用户误操作/黑客入侵带来的安 全风险。
良好的扩展
无论是资源，还是功能，均需提供良 好的扩展性。
webank
微
微
粒
车
贷
贷
200亿账户（含合作伙伴） 500亿+日均请求 平均5毫秒响应
月活用户达10.82亿 交易笔数超过4600亿笔
7000万微粒预授信 3800万开通用户
6000亿累计放款额
产研结合
产用结合
TCE
Tencent Cloud Enterprise
从开源不断回馈开源
✓ 技术普及 ✓ 生态完善 ✓ 社区影响 ✓ 社会分工
腾讯云自研数据库发展历史
TDSQL 1.0发布
应用于 财付通
内部云发布
WeBank/WeChat
专有云发布
TBase开源
2019.11.06正式开源
2007年
2010年
2012年 2014年
2015年
2017年
2018年
2019年
团队成立
腾讯充值
TBase 1.0发布
腾讯广告业务
公有云发布
云原生CynosDB
分布式数据库架构-性能可扩展的联邦架构
GTM(事务管理器)
GTM-M
• Transation Info • Global object
Coordinator(协调节点CN)
Coordinator
Global catalog
Coordinator
Global catalog
Coordinator
Global catalog
• Redis • Memcached • MongoDB • CTSDB
• CynosDB • TDSQL • TBASE
• TcaplusDB • Snova • Greenplum
物理设备操作系统（加强定制版Linux）
调度系统
故障迁移 业务调配
从自有业务到产用结合
自有业务打磨
•
微信支付图
•
一些资源锁，这将会阻塞之后对部分数据的访问和更新操作。 ✓ 数据不一致问题：数据不一致问题集中体现在第二阶段的故障场
景中。当两阶段提交事务出现了部分commit部分prepare，那么 更新数据在部分commit的节点可见；当两阶段提交事务出现了 部分commit部分rollback，那么数据在所有节点出现了不可恢复 的不一致状态。 ✓ 协调节点宕机问题：当事务将一直残留下来。出现协调节点宕机 的情况，即便是有做了主备倒换，产生了新的协调节点，参与节 点中的异常两阶段
✓ 第二阶段：事务协调器要求每个数据库提交数据，或者回滚数据。
PREPARED状态 COMMIT状态
有
有
有
无
有
无
R O L L B A C K 状 异常阶段及原因
态
无
commit阶段异常
动作 COMMIT剩余事务
✓ 需要解决的问题: ✓ 资源阻塞问题：残留的存在prepare状态的两阶段事务仍然持有
网络
GTM-S
• Transation Info • Global object
Datanode1
Local catalog
Local Data
Datanode2
Local catalog
Datanode3
Local catalog
Local Data
Local Data
Datanode(数据节点DN)
1999 - 2011
互联网传奇-MySQL传奇
MySQL与互联网的碰撞
2013 – 至今
互联网传奇-百花齐放
分布式数据库快速发展
互联网兴起，Oracle“太 贵”，技术社区兴起
业务多元化，高速发展
国防、军工核心领域
金融行业
DB2
Oracle
infomix
电信行业
Oracle
MySQL 在互联网公司 一统江湖
参与节点故障
有
prepare阶段异常
ROLLBACK剩余事务
参与节点宕机
无
prepare阶段异常发起 ROLLBACK剩余事务
节点宕机
金融级高可用
02
整套集群有384项不同维度的监控指 标，并根据业务自定义完善的监控规 则。
384项指标
ms级切换
01
内置保护进程，软件故障自动恢复， 预防人物误操作。
便捷的运维
解决90%以上的日常管理运维，让 DBA抽出时间去优化业务。
数据强一致
基于主从架构的“并行多线程强同步复制方案”
MAR
零误差
主
无错乱
从
从
主从节点默认采用强同步（实时同步） 当从节点同步日志后，主节点才给业务应
数据强一致-分布式事务
✓ 第一阶段：事务管理器要求每个涉及到事务的数据库预提交 (precommit)此操作，并反映是否可以提交.
PostgreSQL与腾讯云国产数据库技术实践
腾讯云数据库产品矩阵
电商模块
金融模块
用户行业
零售模块
安防模块
工业模块
教育模块
迁移上云服务
运维智能监控
数据库SaaS产品
订阅商业分析
智能管家DBBrain
数据管理服务
服务模块
审计 迁移 订阅 备份 告警 HA
管理平台
数据库PaaS产品
后台运维 管理平台
• MySQL • SQL Server • PostGreSQL • MariaDB
Datanode4
Local catalog
Local Data
分布式数据库架构-计算存储分离的云原生架构
• 兼容开源数据库
• MySQL • PostgreSQL
• 计算与存储分离
• 日志即数据库 • 可计算智能存储
• 面向云服务的体系结构
• 腾讯云存储服务 • 腾讯云网络服务
• 软件优化与新硬件相结合
腾讯云PG数据库系列主要产品线
加强版主备社区版 TencentDB for PostgreSQL
加强版分布式数仓 TencentDB for Greenplum
postgre
云原生的分布式数据库 CynosDB
MPP分布式数据库 TBase
采用Shared-Storage&shared-Nothing双架构，双引擎的双核出击方案，覆盖主流应用场景。