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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，允许从各种Stats Extensions收集、聚合和清除多个 PostgreSQL 实例的统计信息。全称为PostgreSQL工作负载分析器(PostgreSQL Workload Analyzer)

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那它主要有哪些组成部分？
PoWA组成部分如下：

  1. PoWA-archivist是PostgreSQL的插件，收集其他插件获取到的性能统计数据。

  2. PoWA-collector是在专用存储库服务器上，用于收集远程PostgreSQL实例性能指标的守护进程。

  3. PoWA-web是PoWA-collector收集到的性能指标的用户展示界面。

  4. 安装于目标PostgreSQL数据库实例上的其他插件，其是性能指标数据的实际来源。

除了pg_stat_statements、btree_gist、powa为必须的插件，PoWA还支持以下几个插件作为新能指标采集的扩展：
  1. pg_qualstats：用于保存在WHERE语句和JOIN子句中发现的谓词的统计信息，powa 利用它来提供索引建议。
  2. pg_stat_kcache：收集有关文件系统层的实际读取和写入的统计信息，可以用于观察SQL花费多少cpu等。
  3. pg_wait_sampling：用于收集等待事件的采样统计信息，启用后它会收集如下两种统计信息:
    --历史等待事件。它被实现为内存中的环形缓冲区，其中每个进程等待事件的样本都以给定的（可配置的）周期写入。因此，对于每个正在运行的进程，用户可以根据历史大小（可配置）查看一些最近的样本。假设有一个客户端定期读取此历史记录并将其转储到某个地方，则用户可以拥有连续的历史记录。
    --等待分析，以内存hash表形式存在，表中存放每个进程和每个等待事件累积的样本，该表可以根据用户请求进行reset。假设有一个客户端定期转储并reset，用户可以统计一段时间内等待事件的详细。
  4. pg_track_settings：该插件提供了一个可定期调用的函数(pg_tracksettingssnapshot())。 在每次调用时，它将存储自上次调用以来更改的设置。
  5. Hypopg：类似MySQL虚拟索引。
  6. pg_stat_statements：用于SQL语句监控。


3

那它有没有什么风险或者说对数据库服务器有没有什么影响？
存在如下风险或者影响：
  1. PoWA 会对PostgreSQL服务器性能产生很小的负面影响。且很难准确评估这种影响。
  2. 如果不使用远程模式，数据将定期存储在本地，所以必须考虑磁盘使用情况，避免影响备份。
  3. 在使用远程模式时，powa-repository中配置采集性能指标实例信息需要输入目标实例的IP、帐号及口令，并且可以通过powa_servers表查询到相关信息，其中连接口令以明文形式呈现，存在安全风险。
  4. 在PoWA-collector配置文件中，powa-repository的连接信息中无连接口令配置，表示powa-repository对于PoWA-collector的连接配置项必须为trust，存在安全风险。
  5. 在PoWA-web配置文件中，可选配置username、password对应powa-repository（远程模式）或者数据库实例（本地模式）的root用户及连接口令，且以明文形式存储，存在安全风险。

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那有什么措施杜绝这种风险呢？
建议如下：

  1. 检查pg_hba.conf文件，设置只容许相关网段的连接。

  2. 不允许用户从外网直接访问PoWA。

  3. 不允许用户从外网直接访问PostgreSQL。

  4. 在HTTPS服务器上运行PoWA并禁用HTTP访问。

  5. 使用SSL保护GUI和PostgreSQL之间的连接，拒绝GUI和PostgreSQL之间不受保护的连接。

  6. 建议手动授权专用角色查看powa数据库中的数据。

  7. 建议使用依赖其他libpq身份验证方法，杜绝纯文本密码存储，其身份验证方法详见官档https://www.postgresql.org/docs/current/auth-methods.html。

5

PoWA详细安装如下：
在生产环境中，我们要做的是竟可能避免单个PG的powa库中的数据量过大。但是我们又要存放一段时间的快照信息用于性能分析，这个类似于Oracle的AWR快照信息。
这个时候我们就需要专门创建一个多带带的powa数据库用于存储各个pg采集过来的数据。所以生产环境中我们基本上采取的远程模式部署powa。
远程模式示意图
PoWA-archivist安装
5.1 PoWA-archivist是PoWA的核心组件。其主要有如下2个部分：

  1. 名为“powa”的管理功能扩展。

  2. 名称为“powa”的模块，可以选择作为后台工作程序运行，用以收集本地实例上的性能数据。

5.2 先决条件

  1. PostgreSQL版本为9.4或更新版本。

  2. 需安装pg_stat_statements和btree_gist模块。

5.3 本次安装环境
操作系统版本：Redhat7.5
PoWA-archivist版本：4.1.2
5.4 安装步骤
1）首先下载PoWA-archivist安装包，地址如下：
https://github.com/powa-team/powa-archivist/tree/REL_4_1_2
2）解压：
su - postgres
unzip powa-archivist-REL_4_1_2.zip
cd  powa-archivist-REL_4_1_2
3）编译并安装：
make
make install
例：
4）创建 PoWA 数据库并创建所需的扩展：
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可作为后台进程去收集。但是对应的library需要在参数文件中配置且重启生效。
5）修改postgresql.conf配置文件，将powa和pg_stat_statements添加到shared_preload_libraries参数中,并开启track_io_timing。
track_io_timing = on
shared_preload_libraries = pg_stat_statements,powa
例：
由于内容比较多，我们分上下2篇了解PoWA，上篇就到此为止。下篇我们可以了解PoWA-collector、PoWA-web的安装使用及性能指标等的介绍。
参考：
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

本文来源：IT那活儿（上海新炬王翦团队）

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