tmpfsマウントでディスク書き込みを削減し、PostgreSQLのパフォーマンスを劇的に向上させる
PostgreSQL をメモリのみで実行すると、ディスクへの書き込みを削減し、パフォーマンスを大幅に向上させることができます。これは、トランザクションの多いワークロードや、メモリに十分なリソースがある場合に特に役立ちます。
方法
PostgreSQL をメモリのみで実行するには、以下の方法があります。
- tmpfs マウントを使用する
tmpfs マウントは、メモリベースのファイルシステムです。PostgreSQL データディレクトリを tmpfs マウントにマウントすることで、すべてのデータとログがメモリに保存されます。
sudo mkdir /mnt/postgresql
sudo mount -t tmpfs -o size=2G none /mnt/postgresql
sudo chown postgres:postgres /mnt/postgresql
sudo chgrp postgres:postgres /mnt/postgresql
sudo mv /var/lib/postgresql/data /mnt/postgresql
- temp_buffers パラメータを設定する
temp_buffers パラメータは、PostgreSQL が一時データを格納するために使用するメモリ量を制御します。このパラメータを大きく設定することで、ディスクへの書き込みを削減できます。
temp_buffers = 8GB
wal_buffers = 4GB
注意点
- メモリに十分なリソースがあることを確認する必要があります。
- サーバーが再起動されると、すべてのデータが失われます。定期的にバックアップを取る必要があります。
- メモリのみで実行すると、一部の機能が利用できなくなる場合があります。
パフォーマンス
PostgreSQL をメモリのみで実行すると、パフォーマンスが大幅に向上します。ベンチマークによると、ディスクベースの PostgreSQL と比較して、メモリのみの PostgreSQL はトランザクション処理速度が 10 倍以上向上する可能性があります。
ユースケース
- トランザクションの多いワークロード
- メモリに十分なリソースがある
- データの損失を許容できる
- すべての機能が必要ない
PostgreSQL をメモリのみで実行すると、パフォーマンスを大幅に向上させることができます。ただし、メモリに十分なリソースがあること、定期的にバックアップを取ること、一部の機能が利用できなくなる可能性があることを確認する必要があります。
- PostgreSQL ユニットテスト
PostgreSQL には、ユニットテストを書くための組み込みフレームワークが用意されています。このフレームワークを使用すると、コードをテスト駆動開発 (TDD) 方式で開発することができます。
PostgreSQL のパフォーマンスを向上させるには、さまざまな方法があります。インデックスの作成、クエリの実行計画の最適化、ハードウェアのアップグレードなどが含まれます。
PostgreSQL をメモリのみで実行するためのサンプルコード
# tmpfs マウントを作成する
sudo mkdir /mnt/postgresql
sudo mount -t tmpfs -o size=2G none /mnt/postgresql
# PostgreSQL データディレクトリを tmpfs マウントに移動する
sudo mv /var/lib/postgresql/data /mnt/postgresql
# PostgreSQL ユーザーとグループの所有権を tmpfs マウントに設定する
sudo chown postgres:postgres /mnt/postgresql
sudo chgrp postgres:postgres /mnt/postgresql
# PostgreSQL 設定ファイルを編集する
sudo nano /etc/postgresql/postgresql.conf
# 'data_directory' パラメータを tmpfs マウントのパスに設定する
data_directory = '/mnt/postgresql'
# PostgreSQL を再起動する
sudo systemctl restart postgresql
このコードを実行すると、PostgreSQL はメモリのみで実行されます。
注意事項:
- このコードは、PostgreSQL 14 以降でのみ使用できます。
PostgreSQL をメモリのみで実行するその他の方法
Docker コンテナを使用して PostgreSQL を実行すると、PostgreSQL データをコンテナ内のメモリに保存できます。これにより、ディスクへの書き込みを削減し、パフォーマンスを向上させることができます。
Docker コンテナを使用して PostgreSQL をメモリのみで実行するには、以下の手順が必要です。
- Docker イメージをプルする:
docker pull postgres
- コンテナを起動する:
docker run -d --name postgresql -p 5432:5432 -e POSTGRES_PASSWORD=mypassword -v /mnt/postgresql:/var/lib/postgresql/data postgresql
このコマンドは、postgresql という名前のコンテナを起動し、ポート 5432 をホストのポート 5432 にマッピングし、パスワード mypassword を設定し、/mnt/postgresql ディレクトリをコンテナの /var/lib/postgresql/data ディレクトリにマウントします。
- PostgreSQL クライアントを使用してコンテナに接続する:
psql -h localhost -p 5432 -U postgres
EBS ボリュームを使用する
Amazon Elastic Block Store (EBS) ボリュームは、高性能なブロックストレージデバイスです。EBS ボリュームを使用して PostgreSQL データを保存すると、ディスク I/O を削減し、パフォーマンスを向上させることができます。
aws ec2 create-volume --volume-type gp2 --size 100
このコマンドは、gp2 ボリュームタイプで 100 GB のサイズの EBS ボリュームを作成します。
- ボリュームをインスタンスにアタッチする:
aws ec2 attach-volume --instance-id i-01234567890abcdef --volume-id vol-0987654321fedcba --device /dev/sdf
このコマンドは、ボリューム vol-0987654321fedcba をインスタンス i-01234567890abcdef の /dev/sdf デバイスにアタッチします。
- PostgreSQL データディレクトリを EBS ボリュームにフォーマットする:
sudo mkfs -t ext4 /dev/sdf
- PostgreSQL 設定ファイルを編集する:
sudo nano /etc/postgresql/postgresql.conf
# 'data_directory' パラメータを EBS ボリュームのパスに設定する
data_directory = '/dev/sdf'
sudo systemctl restart postgresql
- 上記の方法は、すべての PostgreSQL バージョンで利用できるわけではありません。
最適な方法は、ワークロードと要件に応じて異なります。
postgresql unit-testing postgresql-performance
