polardb postgresql版

polardb postgresql版是阿里巴巴自研的新一代云原生关系型数据库产品，英文全称PolarDB for PostgreSQL，简称PolarDB-PG，100% 兼容 PostgreSQL；采用基于 Shared-Storage 的存储计算分离架构，具有极致弹性、毫秒级延迟、HTAP 的能力和高可靠、高可用、弹性扩展等企业级数据库特性。同时软件具有大规模并行计算能力，可以应对OLTP与OLAP混合负载。 

与同类软件相比，阿里数据库PolarDB-PG采用存储和计算分离的架构，所有计算节点共享一份数据，提供分钟级的配置升降级、秒级的故障恢复、全局数据一致性和免费的数据备份容灾服务。软件100%兼容原生 PostgreSQL 的多个版本，包括 PostgreSQL 11/14/15/16/17/18。基于 Cloud Native 设计理念，它既融合了商业数据库稳定可靠、高性能、可扩展的特征，又具有开源云数据库简单开放、快速迭代的优势。

软件特色

1、极致弹性：

存储与计算能力均可独立地横向扩展。

- 当计算能力不够时，可以单独扩展计算集群，数据无需复制

- 当存储容量或 I/O 不够时，可以单独扩展存储集群，而不中断业务。

2、毫秒级延迟：

- WAL 日志存储在共享存储上，RW 到所有 RO 之间仅复制 WAL 的元数据。

- 独创的 LogIndex 技术，实现了 Lazy 回放和 Parallel 回放，理论上最大程度地缩小了 RW 和 RO 节点间的延迟。

3、HTAP 能力：

基于 Shared-Storage 的分布式并行执行框架，加速在 OLTP 场景下的 OLAP 查询。一套 OLTP 型的数据，可支持 2 套计算引擎：

- 单机执行引擎：处理高并发的 TP 型负载。

- 分布式执行引擎：处理大查询的 AP 型负载。

4、PolarDB-PG 还支持时空、GIS、图像、向量、搜索、图谱等多模创新特性，应对企业对数据处理日新月异的需求。

5、PolarDB-PG 支持多种部署形态：单机本地部署、存储计算分离部署、X-Paxos三节点部署。

为什么选择使用阿里数据库PolarDB-PG？

一、简单易用

- PolarDB-PG 完全兼容PostgreSQL，代码/应用无需修改或只需少量修改。

二、自研企业级特性

PolarDB-PG支持大量自研的特色功能。除了存算分离、一写多读等基本架构层面的改进外，还包含以下功能：

- 服务端支持 GBK/GB18030 字符集，可以更好地服务于各类对字符集有要求的系统。

- TDE，透明数据加密功能，可以提供更好的数据安全保障。

- GPC，全局计划缓存，将查询计划缓存放置在全局内存中，可以减少计划占用的内存。

- 监控系统，可以监控全链路的 DB 监控，包括存储、CPU、内存等硬件资源，DB 年龄、复制延迟、缓冲层等 DB 资源监控，SQL 等待事件、高频 SQL、慢 SQL 等 SQL 级监控。

- 此外还有大量在低版本 PolarDB-PG 的企业级功能正在向 18 版本进行移植，包括 Serverless、冷热分层存储、分布式等。

三、丰富的插件生态

PolarDB-PG支持大量插件，包括

- Ganos：阿里云自主研发的一套 时空数据库引擎，它专注于高效存储、管理和分析带有时间和空间维度的大规模数据，广泛应用于智慧城市、交通调度、物联网（IoT）、地理围栏、移动轨迹分析、环境监测等领域。

- pgvector：把“向量检索”以原生数据类型 + 索引 + 函数的方式无缝嵌入到 PolarDB 中。让传统关系型数据库也能高效执行 K 近邻（KNN）搜索、近似最近邻（ANN）搜索、向量聚类 / 过滤 / 相似度 join 等 AI 场景常见操作，而不需要再把数据搬到专门的向量数据库。

- 包含 hypopg，ip4r，mysql_fdw，pase，pgaudit，pg_bigm，pg_cron，pg_hint_plan，pgjwt，pg_net，pg_similarity，pgsodium，pg_stat_kcache，pgtap，pldebugger，postgres-decoderbufs，prefix，roaringbitmap，sequential_uuids，varbitx，vault，wal2json，zhparser，oss_fdw，tds_fdw，smlar，log_fdw，pg_jieba，Oracle_fdw，postgresql-hll 等 30 +个常用插件。

- 此外还有大量多模(图，数据湖，列存、全文)、时序(timescaledb、ganos_tsdb)、向量、AI （ polar_ai）等插件即将发布。

四、降低成本

- 计算节点和存储分离：多个计算节点共享存储，新增只读节点时只需支付计算节点费用，大大降低扩容成本。

- Serverless存储：存储空间无需手动配置，根据数据量自动伸缩，您只需为实际使用的数据库容量付费。

五、极致性能

- 深度优化数据库内核，使用 PGO、BOLT、LTO、代码段大页等系统级优化手段，提升代码的执行效率。

- 支持表大小缓存，大幅减少原生 PG 内文件的 open/lseek 操作。

- 支持批量文件读取、批量文件扩展、批量刷脏，优化 IO 性能，并进行了深入的参数调优，提供了极致性能。

- 采用物理复制、RDMA高速网络和分布式共享存储，大幅提高性能。

- 集群包含一个主节点和最多15个只读节点，满足高并发场景对性能的要求，尤其适用于读多写少的场景。

- 基于共享存储的一写多读集群，数据只需要一次修改，所有节点立即生效。

- 大幅提升OLTP性能，支持超过50万次/秒的读请求以及超过15万次/秒的写请求。

六、海量存储，支持上百TB级别数据

- 采用分布式块存储设计和文件系统，使得存储容量不限制于单节点的规格，能够轻松扩展，单集群支持默认最高500 TB存储空间。

七、高可用和高可靠保障，数据安全可靠

- 共享分布式存储的设计，彻底解决了主从（Master-Slave）异步复制所带来的备库数据非强一致的缺陷，使得整个数据库集群在应对任何单点故障时，可以保证数据零丢失。

- 多可用区架构，在多个可用区内都有数据备份，为数据库提供容灾和备份。

- 集群地址利用LSN（Log Sequence Number）确保读取数据时的全局一致性，避免因为主备延迟引起的不一致。

- 利用基于Redo的物理复制代替基于Binlog的逻辑复制，提升主备复制的效率和稳定性。即使对大表进行加索引、加字段等DDL操作，也不会造成数据库的延迟。

- 采用白名单、VPC网络、数据多副本存储等全方位的手段，对数据库访问、存储、管理等各个环节提供安全保障。

八、快速弹性，应对不确定的业务增长

- 配置升降级，5分钟生效。

采用容器虚拟化技术和共享的分布式块存储技术，使得数据库服务器的CPU、内存能够快速扩容。

- 增减节点，5分钟生效。

通过动态增减节点提升性能或节省成本。通过集群地址屏蔽底层的变化，使应用对增减节点无感知。

九、无锁备份

- 利用底层分布式存储的快照技术，只需分钟级别即可完成对上TB数据量大小的数据库的备份，且整个备份过程不需要加锁，效率更高，影响更小。

软件优势

1、金融级业务场景

共享分布式存储的设计，彻底解决了主从（Master-Slave）异步复制所带来的备库数据非强一致的缺陷，使得整个数据库集群在应对任何单点故障时，可以保证数据零丢失。支持同城双机房、异地双机房等容灾部署。

2、生态兼容

100%兼容原生社区PostgreSQL和上下游生态，Oracle兼容度>98%,支持兼容Oracle数据库的所有基本数据类型，并涵盖其几乎全部内置对象，同时提供对超过4605个内置函数，22个DBMS内部包和318个系统视图的支持。

3、HTAP混合负载

真正的一份存储共享两套SQL执行引擎, 加速在OLTP场景下的OLAP查询。单机执行引擎：处理高并发的OLTP型负载。分布式执行引擎：处理大查询的 OLAP 型负载。

4、信安中心权威认可

通过信安中心权威认证，200+客户充分验证的端到端迁移方案验证。深度优化数据库内核，采用物理复制、RDMA高速网络和分布式共享存储，大幅提高性能。支持向量检索、全文检索、时序、时空等各类多模态插件和原生PG插件。

polardb postgresql版版本对比

一、开源版

1、面向社区用户&开发者

2、个人学习

3、产品开发与测试

4、生产环境（需具备较强运维开发能力）

二、公有云版本

1、面向云上用户

2、100%兼容原生社区生态

3、专业省心的数据库自动化管理服务，99.99%可用性

4、关系型多模数据库能力，支持分布式扩展

5、7*24专业服务

三、轻量版

1、面向本地部署客户

2、DBstack一站式数据库平台（可选）

3、轻量纯软输出

4、部署本地自有环境

5、企业级SLA保障