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PolarDB for PostgreSQL

阿里云自主研发的云原生数据库产品

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什么是 PolarDB for PostgreSQL

PolarDB for PostgreSQL（下文简称为 PolarDB）是一款阿里云自主研发的云原生数据库产品，100% 兼容 PostgreSQL，采用基于 Shared-Storage 的存储计算分离架构，具有极致弹性、毫秒级延迟、HTAP 的能力。

1. 极致弹性：存储与计算能力均可独立地横向扩展。
   • 当计算能力不够时，可以单独扩展计算集群，数据无需复制。
   • 当存储容量或 I/O 不够时，可以单独扩展存储集群，而不中断业务。
2. 毫秒级延迟：
   • WAL 日志存储在共享存储上，RW 到所有 RO 之间仅复制 WAL 的元数据。
   • 独创的 LogIndex 技术，实现了 Lazy 回放和 Parallel 回放，理论上最大程度地缩小了 RW 和 RO 节点间的延迟。
3. HTAP 能力：基于 Shared-Storage 的分布式并行执行框架，加速在 OLTP 场景下的 OLAP 查询。一套 OLTP 型的数据，可支持 2 套计算引擎：
   • 单机执行引擎：处理高并发的 TP 型负载。
   • 分布式执行引擎：处理大查询的 AP 型负载。

PolarDB 还支持时空、GIS、图像、向量、搜索、图谱等多模创新特性，应对企业对数据处理日新月异的需求。

分支说明

POLARDB_11_STABLE 为稳定分支，持存储计算分离的云原生形态。 distribute 分支支持分布式形态。

产品架构

PolarDB 采用了基于 Shared-Storage 的存储计算分离架构。数据库由传统的 Share-Nothing 架构，转变成了 Shared-Storage 架构。由原来的 N 份计算 + N 份存储，转变成了 N 份计算 + 1 份存储。虽然共享存储上数据是一份，但是数据在各节点内存中的状态是不同的，需要通过内存状态的同步来维护数据的一致性；同时主节点在刷脏时也需要做协调，避免只读节点读取到超前的 “未来页面”，也要避免只读节点读取到过时的没有在内存中被正确回放的 “过去页面”。为了解决该问题，PolarDB 创造性地设计了 LogIndex 数据结构来维护页面的回放历史，该结构能够实现主节点与只读节点之间的同步。

在存储计算分离后，I/O 单路延迟变大的同时，I/O 的吞吐也变大了。在处理分析型查询时，仅使用单个只读节点无法发挥出存储侧的大 I/O 带宽优势，也无法利用其他只读节点的 CPU、内存和 I/O 资源。为了解决该问题，PolarDB 研发了基于 Shared-Storage 的并行执行引擎，能够在 SQL 级别上弹性利用任意数目的 CPU 来加速分析查询，支持 HTAP 的混合负载场景。

详情请查阅 产品架构。

快速入门

如果您已安装 Docker，那么可以从 DockerHub 上拉取 PolarDB for PostgreSQL 的 本地存储实例镜像，创建、运行并进入容器，然后直接使用 PolarDB 实例：

# 拉取单节点 PolarDB 镜像
docker pull polardb/polardb_pg_local_instance:single
# 创建运行并进入容器
docker run -it --cap-add=SYS_PTRACE --privileged=true --name polardb_pg_single polardb/polardb_pg_local_instance:single bash
# 测试实例可用性
psql -h 127.0.0.1 -c 'select version();'
            version
--------------------------------
 PostgreSQL 11.9 (POLARDB 11.9)
(1 row)

对于更多进阶部署方式，请移步在线文档中的 进阶部署。在部署前，我们建议您先了解一下 PolarDB for PostgreSQL 的 架构简介。

文档

请移步本项目的 在线文档网站 查阅完整文档。

如果需要在本地预览或开发文档，请参考 贡献文档。

参与贡献

我们诚挚欢迎社区参与 PolarDB 的贡献，无论是代码还是文档。在线文档中的 参与社区 提供了关于贡献流程与规范的更多信息。

以下是贡献者列表（由 contrib.rocks 支持）：

软件许可

PolarDB for PostgreSQL 的源代码遵循 Apache 2.0 许可证，基于遵循 PostgreSQL 许可证的 PostgreSQL 开发。其中还包含了部分遵循其它开源许可证的第三方组件。请移步 LICENSE 和 NOTICE 了解更多信息。

致谢

部分代码和设计思路参考了其他开源项目，例如：PG-XC/XL (pgxc_ctl)、TBase (部分基于时间戳的 vacuum 和 MVCC)、Greenplum 以及 Citus (pg_cron)。感谢以上开源项目的贡献。

加入社区

• PolarDB PostgreSQL Slack：https://app.slack.com/client/T023NM10KGE/C023VEMKS02

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