Масштабирование

Private preview

Управляемый Postgres предлагает гибкие варианты масштабирования под требования ваших рабочих нагрузок. Более 50 типов экземпляров на базе NVMe позволяют независимо масштабировать CPU, память и хранилище, оптимизируя производительность и стоимость под ваш конкретный сценарий использования.

Типы инстансов и гибкость

Managed Postgres предлагает широкий выбор типов инстансов, каждый из которых оптимизирован под разные характеристики рабочих нагрузок:

Более 50 типов инстансов с конфигурациями, оптимизированными под вычислительные ресурсы, память и хранилище
Хранилище на базе NVMe во всех типах инстансов для стабильного и высокопроизводительного дискового I/O
Независимое масштабирование ресурсов: выбирайте оптимальное соотношение CPU, памяти и хранилища в зависимости от вашей нагрузки

Выбор подходящего типа инстанса

Разные типы рабочих нагрузок требуют разных конфигураций ресурсов:

Тип рабочей нагрузки	CPU	Память	Хранилище	Рекомендуемый тип инстанса
Оптимизированный под вычисления	Высокий	Средний	Средний	Оптимизированный под вычисления (много vCPU)
Оптимизированный по памяти (большой рабочий набор данных)	Средний	Высокий	Средний	Оптимизированный по памяти (высокое соотношение память/CPU)
Оптимизированный по хранилищу (большие наборы данных, высокая I/O-нагрузка)	Средний	Средний	Высокий	Оптимизированный по хранилищу (большая ёмкость NVMe)

Как работает масштабирование

Когда вы изменяете тип экземпляра, Managed Postgres выполняет вертикальное масштабирование, при котором создаётся новая инфраструктура и с минимальным простоем переносится ваша база данных.

Процесс масштабирования

Процесс масштабирования поднимает новый standby из резервных копий и выполняет управляемый failover:

Подготовка standby: создаётся новый экземпляр standby с целевым типом инстанса (конфигурацией CPU, памяти и хранилища).
Восстановление из резервных копий в S3: standby инициализируется путём восстановления из самой свежей резервной копии, сохранённой в S3.
Параллельное проигрывание WAL: standby применяет все изменения Write-Ahead Log (WAL), произошедшие после момента создания резервной копии, используя параллельные механизмы восстановления на базе WAL-G:
- WAL-G обеспечивает быстрые, параллельные операции восстановления;
- создатель WAL-G входит в команду Ubicloud, с которой мы сотрудничаем, что обеспечивает глубокую экспертизу и оптимизацию.
Синхронизация репликации: standby догоняет primary за счёт потоковой передачи и применения текущих изменений WAL.
Failover: после полной синхронизации standby управляемый failover повышает standby до роли нового primary:
- это единственный шаг, который вызывает простой (~30 секунд);
- все активные подключения прерываются во время failover;
- клиентам необходимо переподключиться после завершения failover.
Вывод старого экземпляра из эксплуатации: исходный экземпляр выводится из эксплуатации после завершения failover.

Длительность масштабирования

Общее время, необходимое для масштабирования, в первую очередь зависит от размера вашей базы данных и объема WAL-данных, которые нужно воспроизвести из резервных копий:

Восстановление резервной копии: время, необходимое для восстановления самой свежей полной резервной копии из S3 на новый инстанс
Воспроизведение WAL: время для применения инкрементальных изменений WAL, накопившихся с момента последней полной резервной копии
Параллельное восстановление: механизмы параллельного восстановления WAL-G значительно ускоряют процесс

Время восстановления может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов, но простой (окно обслуживания) при этом крайне мал — всего около 30 секунд.

Минимальный простой

Ваше приложение будет недоступно примерно 30 секунд во время переключения (failover), независимо от того, сколько времени занимает весь процесс масштабирования. Все операции по восстановлению и выравниванию состояния выполняются в фоновом режиме на резервном инстансе.

Параллельное восстановление с WAL-G

Managed Postgres использует WAL-G для ускорения восстановления из резервных копий во время операций масштабирования. Важно отметить, что создатель WAL-G входит в команду Ubicloud, с которой мы сотрудничаем, что привносит глубокую экспертизу в процесс восстановления.

WAL-G обеспечивает:

Параллельную загрузку и декомпрессию: Несколько сегментов резервной копии загружаются из S3 и декомпрессируются одновременно
Эффективное применение WAL: Инкрементальные изменения WAL применяются параллельно, где это возможно
Оптимизированную потоковую передачу: Непосредственная потоковая передача из хранилища S3 без промежуточного копирования
Быстрое восстановление: Хотя общее время зависит от объема данных, параллельный подход делает процесс достаточно быстрым

Эти оптимизации значительно сокращают время, необходимое для запуска нового standby-экземпляра. Что особенно важно, восстановление полностью выполняется в фоновом режиме — ваше приложение испытывает простой только в течение короткого окна переключения (failover) продолжительностью примерно 30 секунд.

Запуск операции масштабирования

Чтобы масштабировать ваш экземпляр Managed Postgres:

Перейдите на вкладку Settings вашего экземпляра
В разделе Scaling прокрутите до Service size
Выберите целевой тип экземпляра
Просмотрите изменения и нажмите кнопку Apply changes

Стратегии масштабирования

Вертикальное масштабирование

Вертикальное масштабирование (изменение типов экземпляров) — основной метод настройки ресурсов в Managed Postgres. Этот подход обеспечивает:

Точное управление: Выбирайте из более чем 50 типов экземпляров, чтобы точно настроить CPU, память и хранилище
Оптимизацию нагрузки: Подбирайте конфигурации, оптимизированные под вашу конкретную нагрузку (ресурсоёмкую по вычислениям, памяти или хранилищу)
Экономическую эффективность: Платите только за нужные ресурсы без избыточного выделения ресурсов

Реплики для чтения для горизонтального масштабирования

Для нагрузок, в которых преобладают операции чтения, рассмотрите возможность использования реплик для чтения для горизонтального масштабирования пропускной способности чтения:

Снимайте нагрузку с основного кластера, перенаправляя запросы на выделенные экземпляры реплик для чтения
Каждая реплика для чтения — это полностью независимый экземпляр Postgres со своими собственными вычислительными ресурсами и памятью
Реплики для чтения потоково считывают изменения WAL из объектного хранилища для эффективной репликации

Этот подход оптимален для приложений с высокой долей операций чтения по сравнению с записью, таких как отчётные панели, аналитические запросы или API с интенсивными операциями чтения.