一 背景

AnalyticDB PostgreSQL版（简称ADB PG）是阿里云数据库团队基于PostgreSQL内核（简称PG）打造的一款云原生数据仓库产品。在数据实时交互式分析、HTAP、ETL、BI报表生成等业务场景，ADB PG都有着独特的技术优势。

对于离线报表分析等公有云典型场景，可用性要求不高，因此ADB PG推出了单副本形态，降低一半存储成本的同时提升了IO性能，大幅提升了性价比。

二 简介

ADB PG高可用版实例采用双副本模式，部署结构如下：

基础版实例相比高可用版实例，master和segment均采用单节点部署，即省略了上图中master node的副本standby node，和所有compute node中primary节点的副本mirror。这样做一方面在compute node上节约了一半的存储空间，并且直接节省了standby node；另一方面，省略了primary和mirror的同步过程，提升了写入场景下的IO能力:

三 对比

成本优势

基础版成本优势主要体现在两方面：第一是相同规格下，节省了一个副本的存储空间，降低了50%的存储成本；另一方面，计算节点在相同算力下降低了价格。

入门配置为所能购买的最低配置，基础版为2C 50G 2计算节点，高可用版为2C 50G 4计算节点。相比高可用版，基础版的入门价格降低了59%。

常用配置下，基础版和高可用版均为为4C 100G 4节点。相比高可用版，配置相同的情况下，价格降低了22%。

性能优势

基础版（单副本）相比高可用版（双副本），IO性能有比较明显的提升，2C规格下，最高可达到原有相同规格集群的2.5倍；此外，在含有大量数据写入的场景下，基础版节省了向副本进行数据同步和流复制的过程，这种场景下又有额外的接近1倍的IO提升。

对计算节点规格均为2C，节点存储均为400G的基础版和高可用版集群进行以下测试：

1. 大小约为90G的行存表进行本地复制测试：

create table lineitem2 as (select * from lineitem);

本地表CTAS，INSERT INTO SELECT，这类IO密集型场景，提升十分明显，上述场景有5倍性能提升。

2. TPC-H测试

TPC-H 测试是数据仓库最常用的基准测试之一，包括 22 个SQL(Q1~Q22)，主要评价指标是各个查询的执行时间

。在计算节点规格均为2C，计算节点存储均为400G，计算节点个数均为4的情况下，对基础版和高可用版进行数据集总大小为100G的TPC-H数据集进行基准测试，结果如下（单位：s）：

可以看到由于IO性能的提升，相比于高可用版，基础版的TPCH基准测试用时降低了40%。

可用性

数据可靠性

ADB PG可保证99.99999999%的数据可靠性，即使发生计算节点宕机，也可保证无数据丢失。ADB PG使用阿里云ESSD云盘作为存储介质，ESSD云盘自身采用了三副本技术，故可保证即使在单副本模式下，依然提供超高的数据可靠性，为客户的数据保驾护航。

高可用

WAL和checkpoint

ADB PG中，事务的每次修改数据的操作都必须首先被记录至WAL(Write Ahead Log)文件中。即每次事务提交时，会保证WAL日志已落盘。当数据库需要恢复数据时，可以通过回放WAL日志的方法来恢复已经提交但是尚未写入磁盘的数据库的数据更改。

checkpoint相当于在WAL日志中写入的一个恢复点标记，并将该标记之前的修改全部落盘。数据库恢复数据时，只需要回放到最近一次恢复点即可。ADB PG会定期执行checkpoint操作；当WAL日志过长时，也会自动执行checkpoint进行落盘。

Recovery模式

SQL崩溃时，主要是出现coredump或者out of memory等情况，会使ADB PG集群进入recovery模式，recovery模式中，会对残留的锁，内存等执行一些清理工作，并通过回放WAL文件来保证数据的完整性。Recovery期间，集群会暂时无法服务；完成recovery之后，集群会恢复正常。高可用版实例recovery时间大多在5-10min，而基础版实例通过更改checkpoint机制等方式，recovery的时间可缩短至10s左右。

计算节点宕机

基础版实例省略了一个副本，必然带来可用性的下降。高可用版的某个计算节点宕机之后，会立刻无缝切换对应副本，集群可以正常运行，宕机的计算节点的角色会切换为副本，在后台被自动重启；而基础版实例单个节点宕机会导致整个集群不可用，必须重启整个集群恢复。

计算节点宿主机宕机

计算节点宿主机宕机属于比较少见的极端情况，会触发宿主机的自动迁移。对于高可用版实例，仍然可以触发副本自动切换，集群可以正常运行，同时后台自动完成宿主机的迁移；基础版实例则需要等待宿主机迁移成功后，再重启恢复集群，这个等待时间一般在15min左右。

总结

ADB PG基础版由于省略了一个副本，在高可用方面出现了一些下降，在物理机宕机等极端情况下，集群恢复的时间变长。但通过ESSD多副本技术，仍保留了完整的数据可靠性，并且通过更改checkpoint机制的方式，减少了recovery的时间。根据以往公共云运行情况，recovery模式为出现概率最大的场景（远大于另外两个场景），而该场景下基础版恢复速度当前要由于高可用版。

四 开通基础版实例

可选地域

目前只有北京可用区I，杭州可用区J，上海可用区L，深圳可用区F，新加坡可用区C可以开通基础版实例，即控制台上标有“荐”的地域.

创建/选择VPC

如果在已选可用区已经有可用的VPC和交换机，此处会自动选择；如果点击右侧的刷新按钮后仍然没有自动选择，则代表此可用区无可用的VPC或交换机，需要重新创建。创建方法与高可用版完全相同，可参考阿里云官方帮助文档：使用专有网络

选择实例规格

各个选项的含义如下，除实例系列外，其余选项的含义基础版和高可用版均完全相同。实例系列选择“基础版”，其余选项按需选择：

选择存储容量

节点存储容量代表实例中每个节点独享的存储空间大小。

付费

下方购买时长（按量付费没有这一栏）选择想要购买的时长（时长越长，优惠越大！），总配置费用一栏会显示当前配置的费用，确认后点击右下角的立即购买，即可享受到基础版实例的高性价比了！

五 总结

基础版单副本实例以牺牲部分特定场景（宿主机宕机）可用性为代价，提供了较低的入门门槛，购买成本，和较高的IO能力，在可用性要求不高的场景是一个极佳的选择。未来ADB PG将持续深耕性价比，提高用户使用体验。