云数据库PostgreSQL在SaaS场景的方案解析

PostgreSQL产品介绍

产品整体架构

• 节点：包含主节点和备节点，是独立的数据库进程。
• 主实例：一个独立的数据库，包含主节点和备节点，能接收应用读写请求。
• 只读实例：只能接收读请求，一个主实例支持6个只读实例。
• 容灾能力：一个实例支持跨可用区级容灾。
• 版本兼容：支持多个PostgreSQL版本，最高到PG16。

SaaS使用场景介绍

• 部署模式：
  • 租户独享实例：每个租户独占一个PG实例，隔离强，成本高，适用于大规模业务。
  • 租户独享schema：成本可控，租户可共享基础信息，但数据无法完全隔离。
  • 租户共享所有资源：成本低，但无资源隔离性。
  • 租户独占database：租户数据完全隔离，成本可控，适合急需资源隔离的场景。

PG关于SaaS解决方案概览

• 云数据库PG方案：提供多种资源隔离和功能支持。
• 实时快速数据迁移：支持Database或schema级别的全量和增量迁移，可并行多个任务，支持断点续传，传输性能高（单个任务最高7000+ RPS）。
• 逻辑复制槽故障转移：提供高可用性支持。
• 数据库审计：
  • 开启log_statement的问题：审计信息不全，性能影响大，日志文件未分流。
  • 我们的优势：提供极速版和精细版审计，性能消耗低（极速版5%以内，精细版10%以内），日志分流，字段信息更全。
• database资源隔离：租户数据完全隔离。
• 冷热数据分离：利用PG原生的FDW机制，将COS上的csv文件当作外部表处理，应用无需修改SQL，最高性价比提升SaaS租户服务能力。

PostgreSQL体系结构

• 多进程架构：每个连接对应一个backend进程。
• 资源控制：利用Cgroup进行资源控制，构建资源对象层级（instance/database/schema/table），管理对象资源配额（cpu.shares、cpu.cfs_quota_us），资源访问绑定到所属资源控制器的procs中。
• 元信息存储：内核提供tencentdb_serverless插件，新增tencentdb_serverless.resource_limit表管理配额元数据。
• 租户进程监控：统计CPU和内存使用率，通过GUC参数设置采样时长，提供tencentdb_process_system_usage视图供用户查询。
• 租户SQL审计：解决开启log_statement的问题，提供更全的字段信息和更低性能消耗。

租户迁移与同步

• 功能：支持Database或schema级别的全量和增量迁移，可并行多个任务，源库可业务写入，支持断点续传，传输性能高，支持非superuser账号配置迁移任务。

方案优势

• 冷热数据分离：利用PG原生的FDW机制，将COS上的csv文件当作外部表处理，通过网络与COS交互，流式传输数据，将租户数据分为冷数据和热数据，提升性价比。

产品roadmap

• 产品roadmap。