PostgreSQL 性能调整工具

PostgreSQL 是一种高度可扩展的开源数据库管理系统，它以安全可靠、功能强大和性能较高著称。由于其可容纳的数据和用户数量，调优 PostgreSQL 对于确保性能至关重要。为有效优化性能，在数据库调优时，通常需要为了更深入了解查询趋势而进行监控。

使用 PostgreSQL 调优工具进行调优时，以下功能可帮助您更轻松地获得洞察：

• 监控：调优首先要通过监控收集信息，这样您可以更轻松地查明受影响的资源。这包括对 CPU、I/O、内存、网络和其他关键因素的洞察。
• 故障排除和诊断：查看配置和身份验证以及资源日志和预写日志，以获得对可能发生问题的位置的更多洞察。 
• 查询调优：您需要查出慢查询，并使用最佳实践将其重写。
• 报告和日志记录：通过使用报表和日志，您可以更轻松地查明问题出现的时间和位置，从而更有效地调优。

调优 PostgreSQL 时，以下为性能问题的常见原因，也是通过调优可帮助促进数据库性能显著改进的潜在机会：

• 检查您的索引：查看您已在表中定义的索引数量，并确定其潜在查询收益是否超过存储和插入开销。每个系统有所不同，因此索引的数量需要靠您的最佳判断来决定。
• 避免使用“唯一”键和外键 (FK) 约束：如果以其他方式定义了“唯一”约束，则插入后可能需要索引查找以确定该行是否已经存在，这将对您的插入速度产生负面影响。同样地，当您具有外键 (FK) 约束时，每个“插入”通常将需要从您的引用表中读取，这会降低性能。相反，请考虑使您的数据非规范化。
• 重新考虑您如何使用磁盘：存储到 WAL 的数据会造成磁盘变慢，从而影响插入性能。此外，为避免瓶颈，您可以通过使用数据库预写日志 (WAL) 和数据的单独磁盘（表空间）增加吞吐量。

使用 Postgre 查询调优工具，您可以更轻松地评估表格或索引是否未遵循 PostSQL 最佳实践。SolarWinds Database Performance Analyzer (DPA) 包括一个内置表格调优顾问功能，它旨在列出违规之处并建议后续步骤。借助一些表格调优最佳实践，您可以更轻松地使用 SolarWinds DPA 调查和解决问题，包括：

• 确定外键是否已经编入索引 - 将每个外键编入索引有助于改进连接两个表的查询的性能。
• 识别重叠索引 - 检查重叠索引可帮助您确定是否可以删除任何重叠索引。
• 删除下降沿列 - 因为宽索引（五列或更多）要求更多的存储，它们会增加索引维护成本。 
• 为表格添加已定义索引 - 但是，如果表格很小，索引可能不如全表扫描有效。
• 确保表格具有主键 (PK) - 主键能对记录进行唯一标识，并且对确保数据的完整性十分必要。如果没有列或列组合提供唯一值，您可以添加人工主键，例如 ID 列。

数据库调优有助于优化数据库环境，这样您的应用程序就可以快速访问数据。数据库调优也会影响您维护数据库和应用程序性能、数据完整性及控制的能力。

由于 PostgreSQL 是一个开源数据库，因此优化性能通常复杂耗时。构建 PostgreSQL 数据库查询和应用程序时，您需要一种确保优化的方法，并且过程不能困难或耗时。

PostgreSQL 数据库调优和相关工具可以向您提供所需的洞察，以便更有效地调优，并最终确保更高效的实施。

借助 PostgreSQL 调优工具，数据库管理员可观察查询性能趋势、查看代码和查询更改，并使用强大的功能从测试和生产数据库获得对各种影响的洞察，以帮助快速查明问题。

PostgreSQL 调优工具可提供关键数据库元素的“前后对比”视图，使您能够比较性能、了解趋势和识别问题，例如：

• 系统和数据库健康状况指标，包括操作系统级和基于 DBMS 的指标
• 当前快照和历史数据
• 对代码和查询更改的洞察
• 关于测试和生产数据库内影响的信息
• 在系统宕机时，或者在超出延迟、计数或资源消耗的各种阈值时，发出警报

借助使用具有查询分析器（如 SolarWinds Database Performance Analyzer (DPA)）的 PostgreSQL 性能调优工具，您也能更轻松地通过多维查询分析将关键 Postgres 指标可视化，以查明性能问题。

SolarWinds Database Performance Analyzer (DPA) 对于有效的 PostgreSQL 查询调优至关重要，可提供全面的指标来了解 CPU、磁盘、内存等资源的使用情况。这些指标（包括内存、磁盘、网络、会话、等待、行、真空、检查点、复制和缓存驱逐指标）可以在运行速度变慢时揭示环境情况，从而帮助确定根本原因。在 DPA 中查看这些指标非常直观：选择数据库实例，导航到“资源”选项卡查看具有可调整时间范围的图表，然后将鼠标悬停在数据点上查看注释或 VMware 事件详细信息。除指标外，DPA 的表调优顾问还可识别受低效查询影响的表，提供查询性能和现有索引方面的洞察。这些汇总信息有助于做出明智决策，优化 PostgreSQL 性能。

表调优顾问 (Table Tuning Advisor) 是一种通过分析和处理低效查询来优化数据库性能的工具。这些查询通常读取大量数据，但返回的结果却很少，导致不必要的 I/O 和资源紧张。通过提供有关是否需要调整查询、索引或计划的洞察，顾问可帮助调整此类查询。

它可提供表工作负载汇总视图，识别高成本的 SQL 和计划步骤，从而进行有针对性的优化。顾问可详细分析表使用模式、索引设计和事务活动，为战略决策提供依据。

要访问表调优顾问，可以使用“调优”超级选项卡或在查询性能分析页面中查找。它有三个主要部分：低效 SQL、SQL 和计划详情以及表和索引信息。

顾问可突出低效的计划步骤（如全表扫描），并提出重点改进领域。它还能显示对表进行的所有查询，并根据其对工作负载的影响确定优先级。

该工具还会考虑表索引的当前状态，建议是添加新索引还是根据数据流失和其他元数据修改现有索引，确保任何更改都能优化性能，而不会引入新问题。

当您在云计算平台上运行 PostgreSQL 时，性能优化和调优非常关键，因为您要为计算资源买单，而效率低下、编写不佳的查询可能会让您浪费金钱，更不用说会对前端应用程序性能产生影响。

DPA 为 PostgreSQL 性能管理提供了一种整体式方法，包括：

• 实时和历史视图
• 全天候实时数据收集
• 简单的无代理实施，开销不到 1％
• 特定于 Postgres 的即时报告或预定报告
• 由机器学习支持的异常检测
• 多维查询等待时间分析
• 用于查明问题区域的查询顾问
• 系统和 PostgreSQL 指标
• 深入研究 SQL 文本并运行实时计划
• 自定义拖放式电子邮件警报模板
• 用于自动化集成的 RESTful API

DPA 可以在 Azure 中的物理服务器或 VM 上实施，或作为一项服务在 AWS 中实施。