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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(gè) PostgreSQL 實(shí)例的統(tǒng)計(jì)信息。全稱為PostgreSQL工作負(fù)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(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

  2. PoWA-collector是在專用存儲(chǔ)庫(kù)服務(wù)器上，用于收集遠(yuǎn)程PostgreSQL實(shí)例性能指標(biāo)的守護(hù)進(jìn)程。

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

  4. 安裝于目標(biāo)PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例上的其他插件，其是性能指標(biāo)數(shù)據(jù)的實(shí)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(gè)插件作為新能指標(biāo)采集的擴(kuò)展：
  1. pg_qualstats：用于保存在WHERE語(yǔ)句和JOIN子句中發(fā)現(xiàn)的謂詞的統(tǒng)計(jì)信息，powa 利用它來提供索引建議。
  2. pg_stat_kcache：收集有關(guān)文件系統(tǒng)層的實(shí)際讀取和寫入的統(tǒng)計(jì)信息，可以用于觀察SQL花費(fèi)多少cpu等。
  3. pg_wait_sampling：用于收集等待事件的采樣統(tǒng)計(jì)信息，啟用后它會(huì)收集如下兩種統(tǒng)計(jì)信息:
    --歷史等待事件。它被實(shí)現(xiàn)為內(nèi)存中的環(huán)形緩沖區(qū)，其中每個(gè)進(jìn)程等待事件的樣本都以給定的（可配置的）周期寫入。因此，對(duì)于每個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程，用戶可以根據(jù)歷史大?。膳渲茫┎榭匆恍┳罱臉颖?。假設(shè)有一個(gè)客戶端定期讀取此歷史記錄并將其轉(zhuǎn)儲(chǔ)到某個(gè)地方，則用戶可以擁有連續(xù)的歷史記錄。
    --等待分析，以內(nèi)存hash表形式存在，表中存放每個(gè)進(jìn)程和每個(gè)等待事件累積的樣本，該表可以根據(jù)用戶請(qǐng)求進(jìn)行reset。假設(shè)有一個(gè)客戶端定期轉(zhuǎn)儲(chǔ)并reset，用戶可以統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)等待事件的詳細(xì)。
  4. pg_track_settings：該插件提供了一個(gè)可定期調(diào)用的函數(shù)(pg_tracksettingssnapshot())。 在每次調(diào)用時(shí)，它將存儲(chǔ)自上次調(diào)用以來更改的設(shè)置。
  5. Hypopg：類似MySQL虛擬索引。
  6. pg_stat_statements：用于SQL語(yǔ)句監(jiān)控。


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那它有沒有什么風(fēng)險(xiǎn)或者說對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器有沒有什么影響？
存在如下風(fēng)險(xiǎn)或者影響：
  1. PoWA 會(huì)對(duì)PostgreSQL服務(wù)器性能產(chǎn)生很小的負(fù)面影響。且很難準(zhǔn)確評(píng)估這種影響。
  2. 如果不使用遠(yuǎn)程模式，數(shù)據(jù)將定期存儲(chǔ)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(yuǎn)程模式時(shí)，powa-repository中配置采集性能指標(biāo)實(shí)例信息需要輸入目標(biāo)實(shí)例的IP、帳號(hào)及口令，并且可以通過powa_servers表查詢到相關(guān)信息，其中連接口令以明文形式呈現(xiàn)，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
  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(duì)于PoWA-collector的連接配置項(xiàng)必須為trust，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
  5. 在PoWA-web配置文件中，可選配置username、password對(duì)應(yīng)powa-repository（遠(yuǎn)程模式）或者數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例（本地模式）的root用戶及連接口令，且以明文形式存儲(chǔ)，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

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那有什么措施杜絕這種風(fēng)險(xiǎn)呢？
建議如下：

  1. 檢查pg_hba.conf文件，設(shè)置只容許相關(guān)網(wǎng)段的連接。

  2. 不允許用戶從外網(wǎng)直接訪問PoWA。

  3. 不允許用戶從外網(wǎng)直接訪問PostgreSQL。

  4. 在HTTPS服務(wù)器上運(yùn)行PoWA并禁用HTTP訪問。

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

  6. 建議手動(dòng)授權(quán)專用角色查看powa數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

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

5

PoWA詳細(xì)安裝如下：
在生產(chǎn)環(huán)境中，我們要做的是竟可能避免單個(gè)PG的powa庫(kù)中的數(shù)據(jù)量過大。但是我們又要存放一段時(shí)間的快照信息用于性能分析，這個(gè)類似于Oracle的AWR快照信息。
這個(gè)時(shí)候我們就需要專門創(chuàng)建一個(gè)多帶帶的powa數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)各個(gè)pg采集過來的數(shù)據(jù)。所以生產(chǎn)環(huán)境中我們基本上采取的遠(yuǎn)程模式部署powa。
遠(yuǎn)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(gè)部分：

  1. 名為“powa”的管理功能擴(kuò)展。

  2. 名稱為“powa”的模塊，可以選擇作為后臺(tái)工作程序運(yùn)行，用以收集本地實(shí)例上的性能數(shù)據(jù)。

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(huán)境
操作系統(tǒng)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(chuàng)建 PoWA 數(shù)據(jù)庫(kù)并創(chuàng)建所需的擴(kuò)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(tái)進(jìn)程去收集。但是對(duì)應(yīng)的library需要在參數(shù)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(shù)中,并開啟track_io_timing。
track_io_timing = on
shared_preload_libraries = pg_stat_statements,powa
例：
由于內(nèi)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(biāo)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(tuán)隊(duì)）

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