2022/11/17 - 第41回 JAZUG Night 先日リリースされたAzure Cosmos DB for PostgreSQLの紹介です

1. スケールアウトできる Managed RDBMS
Azure Cosmos DB for PostgreSQL
2022/11/17 – 第41回 JAZUG Night
株式会社 pnop / Cloudlive 株式会社
浅見 城輝

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4. 注意事項
このスライドは 2022 年 11 月 17 日 時点の情報を
基にしています

5. Agenda
Azure Cosmos DB for PostgreSQL とは
Citus のテーブル型

6. Azure Cosmos DB
for PostgreSQL
とは

7. 分散クエリ実行や
高性能なスケールアウトを備えた
フルマネージドな
PostgreSQL

8. 特徴
スケールアウトできる
RDBMS
並列化による
20 倍 から 300 倍以上の
高パフォーマンス
グローバル
レプリケーション
列指向ストレージ対応
Citus エクステンション
フルマネージド
ネイティブ PostgreSQL

9. ベンチマーク
https://techcommunity.microsoft.com/t5/azure-database-for-postgresql/how-to-benchmark-performance-of-citus-and-postgres-with-hammerdb/ba-p/3254918

10. アーキテクチャ
一つの Coordinator ノードと、複数の Worker ノードで構成される
Coordinator ノード
クライアントアプリケーションからの接続を受け付ける
分散テーブルや参照テーブルのメタデータと通常のテーブルやその他の PostgreSQL オブジェクトを保持
分散テーブル、参照テーブルの要求を受けた場合は、対象の Worker ノードに SQL クエリを送信
Worker ノード
通常の PostgreSQL テーブルとして分散テーブル、参照テーブルのデータを保持
https://github.com/citusdata/citus

11. Citus のテーブル型
分散テーブル
参照テーブル
ローカル テーブル

12. 分散テーブル
分散テーブルは、テーブル毎にシャードキー列を指定してユーザーが作成する
デフォルトでは 32 のシャードに分割され、Worker ノードに格納される
シャード数が Worker ノード数の倍数ではない場合、ノードによってシャード数は異なる
SELECT create_distributed_table('table_name', 'distribution_column');
https://www.citusdata.com/product#citus-diagram

13. 分散テーブルの併置（コロケーション）
異なる Worker ノードをまたいだ Join 操作はできない
それを避けるため、異なるテーブル間で、シャードキー値が
同じ場合、同一の Worker ノードに配置させることにより、
Worker ノード内で Join を済ませることができる
https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/postgresql/quickstart-build-scalable-apps-concepts#colocation

14. 参照テーブル
すべての Worker ノードに全データが複製されるテーブル
ディメンションテーブル（マスタテーブル）に向いている
Worker ノードに参照テーブルを作成する
SELECT create_reference_table('table_name');
ローカル テーブル
分散テーブルにも参照テーブルにもしていないテーブルは、
Coordinator ノードで通常の PostgreSQL テーブルとなる
ローカルテーブルと分散テーブルとの Join 操作は可能

15. スケールアウト
スケールアウトして Worker ノードを増やしても、
自動では分散テーブルの再配置はされないため、
ユーザー（DB管理者）自身で再配置を実施する
オンラインで再配置を実行でき、他のトランザクションが
ブロックされるのはメタデータを更新する一瞬だけ
SELECT rebalance_table_shards('table_name');

16. まとめ
Azure Cosmos DB for PostgreSQL は、分散クエリ実行や
高性能なスケールアウトを備えたフルマネージドな PostgreSQL
分散クエリやスケールアウトの恩恵を受けるには、テーブル毎
に設定が必要
パフォーマンスを上げるために、分散テーブルのシャードキー
を何にするかが重要
異なる Worker ノードをまたいだ Join 操作はできないため、
コロケーション（併置）をする
スケールアウトしたら、分散テーブルの再配置を実施する

17. 参考資料
Azure Cosmos DB for PostgreSQL documentation
https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/postgresql/
citusdata
https://www.citusdata.com/
GitHub - citusdata / citus
https://github.com/citusdata/citus
Azure Cosmos DB: Liftoff
https://learn.microsoft.com/en-us/events/azure-cosmos-db-liftoff/
Citus Con: An Event for Postgres 2022
https://www.citusdata.com/cituscon/2022/schedule

18. http://www.pnop.co.jp/