การเร่งการค้นหาเชิงวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือคอลัมน์คอลัมน์ใน AlloyDB Omni

1. บทนำ

ในโค้ดแล็บนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีทำให้ AlloyDB Omni ใช้งานได้และใช้ Columnar Engine เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการค้นหา

7da257ba067ed1b1.png

ข้อกำหนดเบื้องต้น

  • ความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับ Google Cloud Console
  • ทักษะพื้นฐานในอินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่งและ Google Shell

สิ่งที่จะได้เรียนรู้

  • วิธีทำให้ AlloyDB Omni ใช้งานได้บน GCE VM ใน Google Cloud
  • วิธีเชื่อมต่อกับ AlloyDB Omni
  • วิธีโหลดข้อมูลไปยัง AlloyDB Omni
  • วิธีเปิดใช้ Columnar Engine
  • วิธีตรวจสอบเครื่องยนต์คอลัมน์ในโหมดอัตโนมัติ
  • วิธีป้อนข้อมูลสตอเรจคอลัมน์ด้วยตนเอง

สิ่งที่ต้องมี

  • บัญชี Google Cloud และโปรเจ็กต์ Google Cloud
  • เว็บเบราว์เซอร์ เช่น Chrome

2. การตั้งค่าและข้อกําหนด

การตั้งค่าสภาพแวดล้อมด้วยตนเอง

  1. ลงชื่อเข้าใช้ Google Cloud Console และสร้างโปรเจ็กต์ใหม่หรือใช้โปรเจ็กต์ที่มีอยู่ซ้ำ หากยังไม่มีบัญชี Gmail หรือ Google Workspace คุณต้องสร้างบัญชี

fbef9caa1602edd0.png

a99b7ace416376c4.png

5e3ff691252acf41.png

  • ชื่อโปรเจ็กต์คือชื่อที่แสดงสำหรับผู้เข้าร่วมโปรเจ็กต์นี้ ซึ่งเป็นสตริงอักขระที่ Google APIs ไม่ได้ใช้ คุณจะอัปเดตได้ทุกเมื่อ
  • รหัสโปรเจ็กต์จะต้องไม่ซ้ำกันสำหรับโปรเจ็กต์ Google Cloud ทั้งหมดและจะเปลี่ยนแปลงไม่ได้ (เปลี่ยนแปลงไม่ได้หลังจากตั้งค่าแล้ว) คอนโซล Cloud จะสร้างสตริงที่ไม่ซ้ำกันโดยอัตโนมัติ ซึ่งปกติแล้วคุณไม่จำเป็นต้องสนใจว่าสตริงนั้นจะเป็นอะไร ในโค้ดแล็บส่วนใหญ่ คุณจะต้องอ้างอิงรหัสโปรเจ็กต์ (ปกติจะระบุเป็น PROJECT_ID) หากไม่ชอบรหัสที่สร้างขึ้น คุณอาจสร้างรหัสอื่นแบบสุ่มได้ หรือจะลองใช้อุปกรณ์ของคุณเองเพื่อดูว่าอุปกรณ์พร้อมใช้งานหรือไม่ก็ได้ คุณจะเปลี่ยนแปลงชื่อหลังจากขั้นตอนนี้ไม่ได้ และชื่อนี้จะคงอยู่ตลอดระยะเวลาของโปรเจ็กต์
  • โปรดทราบว่ามีค่าที่ 3 ซึ่งเป็นหมายเลขโปรเจ็กต์ที่ API บางรายการใช้ ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับค่าทั้ง 3 รายการนี้ได้ในเอกสารประกอบ
  1. ถัดไป คุณจะต้องเปิดใช้การเรียกเก็บเงินใน Cloud Console เพื่อใช้ทรัพยากร/API ของ Cloud การทำตามโค้ดแล็บนี้จะไม่เสียค่าใช้จ่ายมากนัก หากต้องการปิดทรัพยากรเพื่อหลีกเลี่ยงการเรียกเก็บเงินหลังจากบทแนะนำนี้ คุณสามารถลบทรัพยากรที่สร้างไว้หรือลบโปรเจ็กต์ได้ ผู้ใช้ Google Cloud รายใหม่มีสิทธิ์เข้าร่วมโปรแกรมช่วงทดลองใช้ฟรีมูลค่า$300 USD

เริ่ม Cloud Shell

แม้ว่า Google Cloud จะทำงานจากระยะไกลจากแล็ปท็อปได้ แต่ในโค้ดแล็บนี้ คุณจะใช้ Google Cloud Shell ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมบรรทัดคำสั่งที่ทำงานในระบบคลาวด์

จากคอนโซล Google Cloud ให้คลิกไอคอน Cloud Shell ในแถบเครื่องมือด้านขวาบน

55efc1aaa7a4d3ad.png

การจัดสรรและเชื่อมต่อกับสภาพแวดล้อมจะใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที เมื่อดำเนินการเสร็จแล้ว คุณควรเห็นข้อมูลดังต่อไปนี้

7ffe5cbb04455448.png

เครื่องเสมือนนี้โหลดเครื่องมือการพัฒนาทั้งหมดที่คุณต้องการ ซึ่งจะมีไดเรกทอรีหลักขนาด 5 GB ถาวรและทำงานบน Google Cloud ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายและการรับรองได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณทํางานทั้งหมดในโค้ดแล็บนี้ได้ภายในเบราว์เซอร์ คุณไม่จำเป็นต้องติดตั้งอะไรเลย

3. ก่อนเริ่มต้น

เปิดใช้ API

เอาต์พุต:

ใน Cloud Shell ให้ตรวจสอบว่าได้ตั้งค่ารหัสโปรเจ็กต์แล้ว โดยทำดังนี้

PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)
echo $PROJECT_ID

หากไม่ได้กำหนดไว้ในการกำหนดค่า Cloud Shell ให้ตั้งค่าโดยใช้คำสั่งต่อไปนี้

export PROJECT_ID=<your project>
gcloud config set project $PROJECT_ID

เปิดใช้บริการที่จำเป็นทั้งหมด

gcloud services enable compute.googleapis.com

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

student@cloudshell:~ (test-project-001-402417)$ PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)
Your active configuration is: [cloudshell-14650]
student@cloudshell:~ (test-project-001-402417)$ gcloud config set project test-project-001-402417
Updated property [core/project].
student@cloudshell:~ (test-project-001-402417)$ gcloud services enable compute.googleapis.com
Operation "operations/acat.p2-4470404856-1f44ebd8-894e-4356-bea7-b84165a57442" finished successfully.

4. ติดตั้งใช้งาน AlloyDB Omni ใน GCE

หากต้องการติดตั้งใช้งาน AlloyDB Omni ใน GCE เราต้องเตรียมเครื่องเสมือนที่มีการกำหนดค่าและซอฟต์แวร์ที่เข้ากันได้ ต่อไปนี้คือตัวอย่างวิธีทำให้ AlloyDB Omni ใช้งานได้ใน VM ที่ใช้ Debian

สร้าง VM ใน GCE

เราต้องติดตั้งใช้งาน VM ที่มีการกำหนดค่าที่ยอมรับได้สำหรับ CPU, หน่วยความจำ และพื้นที่เก็บข้อมูล เราจะใช้อิมเมจ Debian เริ่มต้นโดยเพิ่มขนาดดิสก์ระบบเป็น 20 GB เพื่อรองรับไฟล์ฐานข้อมูล AlloyDB Omni

เราสามารถใช้ Cloud Shell ที่เริ่มแล้วหรือเทอร์มินัลที่ติดตั้ง Cloud SDK ไว้

ขั้นตอนทั้งหมดนี้ยังอธิบายอยู่ในการเริ่มต้นใช้งานฉบับย่อ สําหรับ AlloyDB Omni ด้วย

ตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อมสําหรับการทําให้ใช้งานได้

export ZONE=us-central1-a
export MACHINE_TYPE=n2-highmem-2
export DISK_SIZE=20
export MACHINE_NAME=omni01

จากนั้นใช้ gcloud เพื่อสร้าง GCE VM

gcloud compute instances create $MACHINE_NAME \
    --project=$(gcloud info --format='value(config.project)') \
    --zone=$ZONE  --machine-type=$MACHINE_TYPE \
    --metadata=enable-os-login=true \
    --create-disk=auto-delete=yes,boot=yes,size=$DISK_SIZE,image=projects/debian-cloud/global/images/$(gcloud compute images list --filter="family=debian-12 AND family!=debian-12-arm64" \
    --format="value(name)"),type=pd-ssd

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

gleb@cloudshell:~ (gleb-test-short-001-415614)$ export ZONE=us-central1-a
export MACHINE_TYPE=n2-highmem-2
export DISK_SIZE=20
export MACHINE_NAME=omni01
gleb@cloudshell:~ (gleb-test-short-001-415614)$ gcloud compute instances create $MACHINE_NAME \
    --project=$(gcloud info --format='value(config.project)') \
    --zone=$ZONE  --machine-type=$MACHINE_TYPE \
    --metadata=enable-os-login=true \
    --create-disk=auto-delete=yes,boot=yes,size=$DISK_SIZE,image=projects/debian-cloud/global/images/$(gcloud compute images list --filter="family=debian-12 AND family!=debian-12-arm64" \
    --format="value(name)"),type=pd-ssd
Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/gleb-test-short-001-415614/zones/us-central1-a/instances/omni01].
WARNING: Some requests generated warnings:
 - Disk size: '20 GB' is larger than image size: '10 GB'. You might need to resize the root repartition manually if the operating system does not support automatic resizing. See https://cloud.google.com/compute/docs/disks/add-persistent-disk#resize_pd for details.

NAME: omni01
ZONE: us-central1-a
MACHINE_TYPE: n2-highmem-2
PREEMPTIBLE: 
INTERNAL_IP: 10.128.0.3
EXTERNAL_IP: 35.232.157.123
STATUS: RUNNING
gleb@cloudshell:~ (gleb-test-short-001-415614)$ 

ติดตั้ง AlloyDB Omni

เชื่อมต่อกับ VM ที่สร้างขึ้น

gcloud compute ssh omni01 --zone $ZONE

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

gleb@cloudshell:~ (gleb-test-short-001-415614)$ gcloud compute ssh omni01 --zone $ZONE
Warning: Permanently added 'compute.5615760774496706107' (ECDSA) to the list of known hosts.
Linux omni01.us-central1-a.c.gleb-test-short-003-421517.internal 6.1.0-20-cloud-amd64 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Debian 6.1.85-1 (2024-04-11) x86_64

The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.
gleb@omni01:~$

เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัลที่เชื่อมต่อ

ติดตั้ง Docker ใน VM โดยทำดังนี้

sudo apt update
sudo apt-get -y install docker.io

ผลลัพธ์ที่คาดหวังจากคอนโซล(ปกปิดบางส่วน)

gleb@omni01:~$ sudo apt update
sudo apt-get -y install docker.io
Get:1 file:/etc/apt/mirrors/debian.list Mirrorlist [30 B]
Get:5 file:/etc/apt/mirrors/debian-security.list Mirrorlist [39 B]
Get:7 https://packages.cloud.google.com/apt google-compute-engine-bookworm-stable InRelease [5146 B]
Get:8 https://packages.cloud.google.com/apt cloud-sdk-bookworm InRelease [6406 B]        
Get:9 https://packages.cloud.google.com/apt google-compute-engine-bookworm-stable/main amd64 Packages [1916 B]
Get:2 https://deb.debian.org/debian bookworm InRelease [151 kB]
...
Setting up binutils (2.40-2) ...
Setting up needrestart (3.6-4+deb12u1) ...
Processing triggers for man-db (2.11.2-2) ...
Processing triggers for libc-bin (2.36-9+deb12u4) ...
gleb@omni01:~$

กำหนดรหัสผ่านสำหรับผู้ใช้ postgres

export PGPASSWORD=<your password>

สร้างไดเรกทอรีสําหรับข้อมูล AlloyDB Omni ซึ่งไม่บังคับแต่แนะนำ โดยค่าเริ่มต้น ระบบจะสร้างข้อมูลโดยใช้เลเยอร์ไฟล์ระบบชั่วคราวของ Docker และทุกอย่างจะถูกทำลายเมื่อลบคอนเทนเนอร์ Docker การเก็บแยกต่างหากจะช่วยให้คุณจัดการคอนเทนเนอร์แยกจากข้อมูลได้ และเลือกที่จะจัดเก็บคอนเทนเนอร์ไว้ในพื้นที่เก็บข้อมูลที่มีลักษณะ IO ดีกว่าได้

ต่อไปนี้เป็นคำสั่งที่สร้างไดเรกทอรีในไดเรกทอรีหลักของผู้ใช้ซึ่งจะเป็นที่เก็บข้อมูลทั้งหมด

mkdir -p $HOME/alloydb-data

ทำให้คอนเทนเนอร์ AlloyDB Omni ใช้งานได้

sudo docker run --name my-omni \
  -e POSTGRES_PASSWORD=$PGPASSWORD \
  -p 5432:5432 \
  -v $HOME/alloydb-data:/var/lib/postgresql/data \
  -v /dev/shm:/dev/shm \
  -d google/alloydbomni

ผลลัพธ์ที่คาดหวังจากคอนโซล(ปกปิดบางส่วน)

gleb@omni01:~$ export PGPASSWORD=StrongPassword
gleb@omni01:~$ sudo docker run --name my-omni \
  -e POSTGRES_PASSWORD=$PGPASSWORD \
  -p 5432:5432 \
  -v $HOME/alloydb-data:/var/lib/postgresql/data \
  -v /dev/shm:/dev/shm \
  -d google/alloydbomni
Unable to find image 'google/alloydbomni:latest' locally
latest: Pulling from google/alloydbomni
71215d55680c: Pull complete 
...
2e0ec3fe1804: Pull complete 
Digest: sha256:d6b155ea4c7363ef99bf45a9dc988ce5467df5ae8cd3c0f269ae9652dd1982a6
Status: Downloaded newer image for google/alloydbomni:latest
56de4ae0018314093c8b048f69a1e9efe67c6c8117f44c8e1dc829a2d4666cd2
gleb@omni01:~$ 

ติดตั้งซอฟต์แวร์ไคลเอ็นต์ PostgreSQL ใน VM (ไม่บังคับ - คาดว่าจะติดตั้งไว้แล้ว)

sudo apt install -y  postgresql-client

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

gleb@omni01:~$ sudo apt install -y  postgresql-client
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
postgresql-client is already the newest version (15+248).
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 4 not upgraded.

เชื่อมต่อกับ AlloyDB Omni

psql -h localhost -U postgres

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

gleb@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres
psql (15.6 (Debian 15.6-0+deb12u1), server 15.5)
Type "help" for help.

postgres=# 

ยกเลิกการเชื่อมต่อจาก AlloyDB Omni

exit

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

postgres=# exit
gleb@omni01:~$ 

5. เตรียมฐานข้อมูลทดสอบ

หากต้องการทดสอบเครื่องมือ Columnar Engine เราต้องสร้างฐานข้อมูลและป้อนข้อมูลทดสอบบางส่วน

สร้างฐานข้อมูล

เชื่อมต่อกับ AlloyDB Omni VM และสร้างฐานข้อมูล

ในเซสชัน Cloud Shell ให้ดำเนินการต่อไปนี้

gcloud config set project $(gcloud config get-value project)

เชื่อมต่อกับ VM AlloyDB Omni โดยทำดังนี้

ZONE=us-central1-a
gcloud compute ssh omni01 --zone $ZONE

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

student@cloudshell:~ (gleb-test-short-001-416213)$ gcloud config set project $(gcloud config get-value project)
Updated property [core/project].
student@cloudshell:~ (gleb-test-short-001-416213)$ ZONE=us-central1-a
gcloud compute ssh omni01 --zone $ZONE
Linux omni01.us-central1-a.c.gleb-test-short-003-421517.internal 6.1.0-20-cloud-amd64 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Debian 6.1.85-1 (2024-04-11) x86_64

The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.
Last login: Mon Mar  4 18:17:55 2024 from 35.237.87.44
student@omni01:~$

ในเซสชัน SSH ที่สร้างไว้ ให้ดำเนินการต่อไปนี้

export PGPASSWORD=<your password>
psql -h localhost -U postgres -c "CREATE DATABASE quickstart_db"

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

student@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres -c "CREATE DATABASE quickstart_db"
CREATE DATABASE
student@omni01:~$

สร้างตารางที่มีข้อมูลตัวอย่าง

เราจะใช้ข้อมูลสาธารณะเกี่ยวกับผู้รับอนุญาตการประกันภัยในไอโอวาในการทดสอบ คุณสามารถดูชุดข้อมูลนี้ได้ในเว็บไซต์ของรัฐบาลไอโอวาที่ https://data.iowa.gov/Regulation/Insurance-Producers-Licensed-in-Iowa/n4cc-vqyk/about_data

ก่อนอื่นเราต้องสร้างตาราง

ใน GCE VM ให้ทำดังนี้

psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "DROP TABLE if exists insurance_producers_licensed_in_iowa;
CREATE TABLE insurance_producers_licensed_in_iowa (
        npn int8,
        last_name text,
        first_name text,
        address_line_1 text,
        address_line_2 text,
        address_line_3 text,
        city text,
        state text,
        zip int4,
        firstactivedate timestamp,
        expirydate timestamp,
        business_phone text,
        email text,
        physical_location text,
        iowaresident text,
        loa_has_crop text,
        loa_has_surety text,
        loa_has_ah text,
        loa_has_life text,
        loa_has_variable text,
        loa_has_personal_lines text,
        loa_has_credit text,
        loa_has_excess text,
        loa_has_property text,
        loa_has_casualty text,
        loa_has_reciprocal text
);"

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

otochkin@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "DROP TABLE if exists insurance_producers_licensed_in_iowa;
CREATE TABLE insurance_producers_licensed_in_iowa (
        npn int8,
        last_name text,
        first_name text,
        address_line_1 text,
        address_line_2 text,
        address_line_3 text,
        city text,
        state text,
        zip int4,
        firstactivedate timestamp,
        expirydate timestamp,
        business_phone text,
        email text,
        physical_location text,
        iowaresident text,
        loa_has_crop text,
        loa_has_surety text,
        loa_has_ah text,
        loa_has_life text,
        loa_has_variable text,
        loa_has_personal_lines text,
        loa_has_credit text,
        loa_has_excess text,
        loa_has_property text,
        loa_has_casualty text,
        loa_has_reciprocal text
);"
NOTICE:  table "insurance_producers_licensed_in_iowa" does not exist, skipping
DROP TABLE
CREATE TABLE
otochkin@omni01:~$

โหลดข้อมูลไปยังตาราง

ใน GCE VM ให้ทำดังนี้

curl https://data.iowa.gov/api/views/n4cc-vqyk/rows.csv | psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "\copy insurance_producers_licensed_in_iowa from stdin csv header"

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

otochkin@omni01:~$ curl https://data.iowa.gov/api/views/n4cc-vqyk/rows.csv | psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "\copy insurance_producers_licensed_in_iowa from stdin csv header"
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100 39.3M    0 39.3M    0     0  1004k      0 --:--:--  0:00:40 --:--:-- 1028k
COPY 210898
otochkin@omni01:~$

เราได้โหลดระเบียนเกี่ยวกับผู้รับประกันภัย 210898 รายการลงในฐานข้อมูลแล้วและสามารถทำการทดสอบได้

เรียกใช้ข้อความค้นหาทดสอบ

เชื่อมต่อกับ quickstart_db โดยใช้ psql และเปิดใช้การจับเวลาเพื่อวัดเวลาในการดำเนินการของคําค้นหา

ใน GCE VM ให้ทำดังนี้

psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

student@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db
psql (13.14 (Debian 13.14-0+deb11u1), server 15.5
WARNING: psql major version 13, server major version 15.
         Some psql features might not work.
Type "help" for help.

quickstart_db=#

ในเซสชัน PSQL ให้ดำเนินการต่อไปนี้

\timing

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

quickstart_db=# \timing
Timing is on.
quickstart_db=# 

มาค้นหาเมือง 5 อันดับแรกตามจำนวนผู้รับอนุญาตการประกอบธุรกิจประกันที่ขายประกันอุบัติเหตุและประกันสุขภาพและมีใบอนุญาตที่ใช้งานได้อย่างน้อยอีก 6 เดือนข้างหน้า

ในเซสชัน PSQL ให้ดำเนินการต่อไปนี้

SELECT city, count(*) 
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa 
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH' 
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

quickstart_db=# SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;
    city     | count
-------------+-------
 TAMPA       |  1885
 OMAHA       |  1656
 KANSAS CITY |  1279
 AUSTIN      |  1254
 MIAMI       |  1003
(5 rows)

Time: 94.965 ms

เรียกใช้การค้นหาทดสอบหลายครั้งเพื่อให้ได้เวลาดำเนินการที่เชื่อถือได้ เราพบว่าเวลาเฉลี่ยในการแสดงผลลัพธ์คือประมาณ 94 มิลลิวินาที ในขั้นตอนต่อไปนี้ เราจะเปิดใช้ AlloyDB Columnar Engine และดูว่าจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพได้หรือไม่

ออกจากเซสชัน psql

exit

6. เปิดใช้ Columnar Engine

ตอนนี้เราต้องเปิดใช้ Columnar Engine ใน AlloyDB Omni

อัปเดตพารามิเตอร์ AlloyDB Omni

เราต้องเปลี่ยนพารามิเตอร์อินสแตนซ์ "google_columnar_engine.enabled" เป็น "on" สําหรับ AlloyDB Omni และต้องมีการรีสตาร์ท

อัปเดต postgresql.conf ในไดเรกทอรี /var/alloydb/config แล้วรีสตาร์ทอินสแตนซ์

ใน GCE VM ให้ทำดังนี้

sudo docker exec my-omni /bin/bash -c "echo google_columnar_engine.enabled=true >>/var/lib/postgresql/data/postgresql.conf"
sudo docker exec my-omni /bin/bash -c "echo shared_preload_libraries=\'google_columnar_engine,google_job_scheduler,google_db_advisor,google_storage\' >>/var/lib/postgresql/data/postgresql.conf"
sudo docker stop my-omni
sudo docker start my-omni

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

student@omni01:~$ sudo docker exec my-omni /bin/bash -c "echo google_columnar_engine.enabled=true >>/var/lib/postgresql/data/postgresql.conf"
sudo docker exec my-omni /bin/bash -c "echo shared_preload_libraries=\'google_columnar_engine,google_job_scheduler,google_db_advisor,google_storage\' >>/var/lib/postgresql/data/postgresql.conf"
sudo docker stop my-omni
sudo docker start my-omni
my-omni
my-omni
student@omni01:~$

ยืนยัน Columnar Engine

เชื่อมต่อกับฐานข้อมูลโดยใช้ psql และยืนยันเครื่องมือแบบคอลัมน์

เชื่อมต่อกับฐานข้อมูล AlloyDB Omni

ในเซสชัน SSH ของ VM ให้เชื่อมต่อกับฐานข้อมูลโดยทำดังนี้

psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "show google_columnar_engine.enabled"

คำสั่งควรแสดงเครื่องมือจัดการข้อมูลแบบคอลัมน์ที่เปิดใช้

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

student@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "show google_columnar_engine.enabled"
 google_columnar_engine.enabled 
--------------------------------
 on
(1 row)

7. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

ตอนนี้เราสร้างที่เก็บข้อมูลเครื่องยนต์แบบคอลัมน์และยืนยันประสิทธิภาพได้แล้ว

การสร้างร้านค้าแบบคอลัมน์อัตโนมัติ

โดยค่าเริ่มต้น งานการสร้างข้อมูลใน Store จะทำงานทุกชั่วโมง เราจะลดเวลานี้เหลือ 10 นาทีเพื่อหลีกเลี่ยงการรอ

ใน GCE VM ให้ทำดังนี้

sudo docker exec my-omni /bin/bash -c "echo google_columnar_engine.auto_columnarization_schedule=\'EVERY 10 MINUTES\' >>/var/lib/postgresql/data/postgresql.conf"
sudo docker stop my-omni
sudo docker start my-omni

ผลลัพธ์ที่คาดหวังมีดังนี้

student@omni01:~$ sudo docker exec my-omni /bin/bash -c "echo google_columnar_engine.auto_columnarization_schedule=\'EVERY 5 MINUTES\' >>/var/lib/postgresql/data/postgresql.conf"
sudo docker stop my-omni
sudo docker start my-omni
my-omni
my-omni
student@omni01:~$

ยืนยันการตั้งค่า

ใน GCE VM ให้ทำดังนี้

psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "show google_columnar_engine.auto_columnarization_schedule;"

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

student@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "show google_columnar_engine.auto_columnarization_schedule;"
 google_columnar_engine.auto_columnarization_schedule 
------------------------------------------------------
 EVERY 10 MINUTES
(1 row)

student@omni01:~$ 

ตรวจสอบออบเจ็กต์ใน Columnar Store โดยควรเป็นค่าว่าง

ใน GCE VM ให้ทำดังนี้

psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "SELECT database_name, schema_name, relation_name, column_name FROM g_columnar_recommended_columns;"

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

student@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "SELECT database_name, schema_name, relation_name, column_name FROM g_columnar_recommended_columns;"
 database_name | schema_name | relation_name | column_name 
---------------+-------------+---------------+-------------
(0 rows)

student@omni01:~$

เชื่อมต่อกับฐานข้อมูลและเรียกใช้การค้นหาเดียวกันกับที่เราดำเนินการก่อนหน้านี้หลายครั้ง

ใน GCE VM ให้ทำดังนี้

psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db 

ในเซสชัน PSQL

เปิดใช้การกำหนดเวลา

\timing

เรียกใช้การค้นหา 2-3 ครั้ง

SELECT city, count(*) 
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa 
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH' 
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

quickstart_db=# SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;
    city     | count
-------------+-------
 TAMPA       |  1885
 OMAHA       |  1656
 KANSAS CITY |  1279
 AUSTIN      |  1254
 MIAMI       |  1003
(5 rows)

Time: 94.289 ms
quickstart_db=# SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;
    city     | count
-------------+-------
 TAMPA       |  1885
 OMAHA       |  1656
 KANSAS CITY |  1279
 AUSTIN      |  1254
 MIAMI       |  1003
(5 rows)

Time: 94.608 ms
quickstart_db=#

รอ 10 นาทีแล้วตรวจสอบว่าระบบป้อนข้อมูลคอลัมน์ของตาราง insurance_producers_licensed_in_iowa ลงในที่เก็บข้อมูลคอลัมน์หรือไม่

SELECT database_name, schema_name, relation_name, column_name FROM g_columnar_recommended_columns;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

quickstart_db=# SELECT database_name, schema_name, relation_name, column_name FROM g_columnar_recommended_columns;
 database_name | schema_name |            relation_name             | column_name
---------------+-------------+--------------------------------------+-------------
 quickstart_db | public      | insurance_producers_licensed_in_iowa | city
 quickstart_db | public      | insurance_producers_licensed_in_iowa | expirydate
 quickstart_db | public      | insurance_producers_licensed_in_iowa | loa_has_ah
(3 rows)

Time: 0.643 ms

ตอนนี้เราเรียกใช้การค้นหาตาราง insurance_producers_licensed_in_iowa อีกครั้งเพื่อดูว่าประสิทธิภาพดีขึ้นหรือไม่

SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

quickstart_db=# SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;
    city     | count
-------------+-------
 TAMPA       |  1885
 OMAHA       |  1656
 KANSAS CITY |  1279
 AUSTIN      |  1254
 MIAMI       |  1003
(5 rows)

Time: 14.380 ms
quickstart_db=# SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;
    city     | count
-------------+-------
 TAMPA       |  1885
 OMAHA       |  1656
 KANSAS CITY |  1279
 AUSTIN      |  1254
 MIAMI       |  1003
(5 rows)

Time: 13.279 ms

รันไทม์ลดลงจาก 94 มิลลิวินาทีเป็น 14 มิลลิวินาที หากไม่เห็นการปรับปรุงใดๆ คุณสามารถตรวจสอบว่าระบบสร้างคอลัมน์ในสตอเรจคอลัมน์อาร์เรย์เรียบร้อยแล้วหรือไม่โดยดูที่มุมมอง g_columnar_columns

SELECT relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

quickstart_db=# select relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns;
            relation_name             | column_name | column_type | status | size_in_bytes
--------------------------------------+-------------+-------------+--------+---------------
 insurance_producers_licensed_in_iowa | city        | text        | Usable |        664231
 insurance_producers_licensed_in_iowa | expirydate  | timestamp   | Usable |        212434
 insurance_producers_licensed_in_iowa | loa_has_ah  | text        | Usable |        211734
(3 rows)

ตอนนี้เราสามารถตรวจสอบได้ว่าแผนการดำเนินการค้นหาใช้เครื่องมือจัดการข้อมูลแบบคอลัมน์หรือไม่

ในเซสชัน PSQL ให้ดำเนินการต่อไปนี้

EXPLAIN (ANALYZE,SETTINGS,BUFFERS)
SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

quickstart_db=# EXPLAIN (ANALYZE,SETTINGS,BUFFERS)
SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;
                                                                                      QUERY PLAN
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Limit  (cost=2279.72..2279.73 rows=5 width=17) (actual time=12.248..12.252 rows=5 loops=1)
   ->  Sort  (cost=2279.72..2292.91 rows=5277 width=17) (actual time=12.246..12.248 rows=5 loops=1)
         Sort Key: (count(*)) DESC
         Sort Method: top-N heapsort  Memory: 25kB
         ->  HashAggregate  (cost=2139.30..2192.07 rows=5277 width=17) (actual time=10.235..11.250 rows=7555 loops=1)
               Group Key: city
               Batches: 1  Memory Usage: 1169kB
               ->  Append  (cost=20.00..1669.24 rows=94012 width=9) (actual time=10.231..10.233 rows=94286 loops=1)
                     ->  Custom Scan (columnar scan) on insurance_producers_licensed_in_iowa  (cost=20.00..1665.22 rows=94011 width=9) (actual time=10.229..10.231 rows=94286 loops=1)
                           Filter: ((loa_has_ah = 'Yes'::text) AND (expirydate > (now() + '6 mons'::interval)))
                           Rows Removed by Columnar Filter: 116612
                           Rows Aggregated by Columnar Scan: 94286
                           Columnar cache search mode: native
                     ->  Seq Scan on insurance_producers_licensed_in_iowa  (cost=0.00..4.02 rows=1 width=9) (never executed)
                           Filter: ((loa_has_ah = 'Yes'::text) AND (expirydate > (now() + '6 mons'::interval)))
 Planning Time: 0.216 ms
 Execution Time: 12.353 ms

และเราเห็นว่าการดำเนินการ "Seq Scan" ในส่วนตาราง business_licenses ไม่เคยทำงาน และระบบใช้ "Custom Scan (columnar scan)" แทน ซึ่งช่วยให้เราปรับปรุงเวลาในการตอบสนองจาก 94 เป็น 12 มิลลิวินาที

หากต้องการล้างเนื้อหาที่ระบบป้อนข้อมูลอัตโนมัติออกจากเครื่องมือแบบคอลัมน์ สามารถทำได้โดยใช้ฟังก์ชัน SQL google_columnar_engine_reset_recommendation

ในเซสชัน PSQL ให้ดำเนินการต่อไปนี้

SELECT google_columnar_engine_reset_recommendation(drop_columns => true);

ระบบจะล้างคอลัมน์ที่สร้างขึ้น และคุณสามารถยืนยันได้ในมุมมอง g_columnar_columns และ g_columnar_recommended_columns ตามที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้

SELECT database_name, schema_name, relation_name, column_name FROM g_columnar_recommended_columns;
SELECT relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

quickstart_db=# SELECT database_name, schema_name, relation_name, column_name FROM g_columnar_recommended_columns;
 database_name | schema_name | relation_name | column_name
---------------+-------------+---------------+-------------
(0 rows)

Time: 0.447 ms
quickstart_db=# select relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns;
 relation_name | column_name | column_type | status | size_in_bytes
---------------+-------------+-------------+--------+---------------
(0 rows)

Time: 0.556 ms
quickstart_db=#

จำนวนประชากรของร้านค้าแบบคอลัมน์ที่กำหนดเอง

เราสามารถเพิ่มคอลัมน์ลงในที่เก็บข้อมูลเครื่องยนต์แบบคอลัมน์ด้วยตนเองโดยใช้ฟังก์ชัน SQL หรือระบุเอนทิตีที่จำเป็นในแฟล็กอินสแตนซ์เพื่อโหลดโดยอัตโนมัติเมื่ออินสแตนซ์เริ่มต้น

มาเพิ่มคอลัมน์เดียวกันกับก่อนหน้านี้โดยใช้ฟังก์ชัน SQL google_columnar_engine_add

ในเซสชัน PSQL ให้ดำเนินการต่อไปนี้

SELECT google_columnar_engine_add(relation => 'insurance_producers_licensed_in_iowa', columns => 'city,expirydate,loa_has_ah');

และเรายืนยันผลลัพธ์ได้โดยใช้มุมมอง g_columnar_columns เดียวกัน ดังนี้

SELECT relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

quickstart_db=# SELECT relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns;
            relation_name             | column_name | column_type | status | size_in_bytes
--------------------------------------+-------------+-------------+--------+---------------
 insurance_producers_licensed_in_iowa | city        | text        | Usable |        664231
 insurance_producers_licensed_in_iowa | expirydate  | timestamp   | Usable |        212434
 insurance_producers_licensed_in_iowa | loa_has_ah  | text        | Usable |        211734
(3 rows)

Time: 0.692 ms
quickstart_db=#

คุณสามารถยืนยันได้ว่ามีการใช้ที่เก็บข้อมูลคอลัมน์โดยเรียกใช้การค้นหาแบบเดียวกับก่อนหน้านี้และตรวจสอบแผนการดำเนินการ ดังนี้

EXPLAIN (ANALYZE,SETTINGS,BUFFERS)
SELECT city, count(*)
FROM insurance_producers_licensed_in_iowa
WHERE loa_has_ah ='Yes' and expirydate > now() + interval '6 MONTH'
GROUP BY city ORDER BY count(*) desc limit 5;

ออกจากเซสชัน psql

exit

หากเรารีสตาร์ทคอนเทนเนอร์ AlloyDB Omni เราจะเห็นว่าข้อมูลคอลัมน์ทั้งหมดหายไป

ในเซสชันเชลล์ ให้ดำเนินการต่อไปนี้

sudo docker stop my-omni
sudo docker start my-omni

รอ 5-10 วินาทีแล้วเรียกใช้

psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "SELECT relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns"

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

student@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "SELECT relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns"
 relation_name | column_name | column_type | status | size_in_bytes
---------------+-------------+-------------+--------+---------------
(0 rows)

หากต้องการป้อนข้อมูลคอลัมน์อีกครั้งโดยอัตโนมัติระหว่างการรีสตาร์ท เราสามารถเพิ่มคอลัมน์เหล่านั้นเป็น Flag ฐานข้อมูลลงในพารามิเตอร์ AlloyDB Omni ได้ เราจะเพิ่ม Flag google_columnar_engine.relations=‘quickstart_db.public.insurance_producers_licensed_in_iowa(city,expirydate,loa_has_ah)' และรีสตาร์ทคอนเทนเนอร์

ในเซสชันเชลล์ ให้ดำเนินการต่อไปนี้

sudo docker exec my-omni /bin/bash -c "echo google_columnar_engine.relations=\'quickstart_db.public.insurance_producers_licensed_in_iowa\(city,expirydate,loa_has_ah\)\' >>/var/lib/postgresql/data/postgresql.conf"
sudo docker stop my-omni
sudo docker start my-omni

และหลังจากนั้น เราจะเห็นว่าระบบได้เพิ่มคอลัมน์ลงใน Columnar Store โดยอัตโนมัติหลังจากการเริ่มต้น

รอ 5-10 วินาทีแล้วเรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้

psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "SELECT relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns"

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

student@omni01:~$ psql -h localhost -U postgres -d quickstart_db -c "SELECT relation_name,column_name,column_type,status,size_in_bytes from g_columnar_columns"
            relation_name             | column_name | column_type | status | size_in_bytes
--------------------------------------+-------------+-------------+--------+---------------
 insurance_producers_licensed_in_iowa | city        | text        | Usable |        664231
 insurance_producers_licensed_in_iowa | expirydate  | timestamp   | Usable |        212434
 insurance_producers_licensed_in_iowa | loa_has_ah  | text        | Usable |        211734
(3 rows)

8. ล้างสภาพแวดล้อม

ตอนนี้เราทำลาย AlloyDB Omni VM ได้แล้ว

ลบ VM ใน GCE

ใน Cloud Shell ให้ดำเนินการต่อไปนี้

export GCEVM=omni01
export ZONE=us-central1-a
gcloud compute instances delete $GCEVM \
    --zone=$ZONE \
    --quiet

ผลลัพธ์ที่คาดหวังในคอนโซล

student@cloudshell:~ (test-project-001-402417)$ export GCEVM=omni01
export ZONE=us-central1-a
gcloud compute instances delete $GCEVM \
    --zone=$ZONE \
    --quiet
Deleted 

9. ขอแสดงความยินดี

ขอแสดงความยินดีที่ทํา Codelab จนเสร็จสมบูรณ์

สิ่งที่เราได้พูดถึง

  • วิธีทำให้ AlloyDB Omni ใช้งานได้บน GCE VM ใน Google Cloud
  • วิธีเชื่อมต่อกับ AlloyDB Omni
  • วิธีโหลดข้อมูลไปยัง AlloyDB Omni
  • วิธีเปิดใช้ Columnar Engine
  • วิธีตรวจสอบเครื่องยนต์คอลัมน์ในโหมดอัตโนมัติ
  • วิธีป้อนข้อมูลสตอเรจคอลัมน์ด้วยตนเอง

อ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานกับเครื่องมือจัดการข้อมูลแบบคอลัมน์ได้ในเอกสารประกอบ

10. แบบสำรวจ

เอาต์พุต:

คุณจะใช้บทแนะนำนี้อย่างไร

อ่านอย่างเดียว อ่านและทำแบบฝึกหัดให้เสร็จ