sequential_uuid - PolarDB - Alibaba Cloud ドキュメントセンター

sequential_uuid は、シーケンスまたはタイムスタンプに基づいた順序付き UUID 生成ツールを提供します。これにより、ランダム UUID 生成ツールによるランダム入出力問題を軽減できます。

前提条件

次のエンジンを実行する PolarDB for PostgreSQL（Oracle 互換）クラスタで利用できます。

説明

次の文を実行して、PolarDB for PostgreSQL（Oracle 互換）クラスタのカーネルバージョンを確認できます。

SHOW polar_version;

ランダム UUID：特定範囲内で均等な値で生成されます。
- デメリット：データの挿入時に、葉ノードに対応するすべてのページがヒットする確率が同じになり、さらにインデックス全体がメモリに格納されるようになります。また、インデックスのサイズが共有バッファまたは RAМ のサイズを超えると、キャッシュヒット率が急速に低下します。
順序付き UUID：シーケンスに基づくタイプと、タイムスタンプに基づくタイプに分けられます。
- メリット：ランダム UUID に比べ、順序付き UUID 生成ツールに基づいて生成される UUID は順序性を持ちます。新しいデータは、シーケンス値またはタイムスタンプが一番大きいため、いつもインデックスの一番右に挿入されます。これにより、キャッシュヒット率が向上します。詳細については、「Sequential UUID Generators」をご参照ください。
- デメリット：ランダム性が減少し、UUID の予測可能性とマシン間の UUID 衝突の確率が高まります。

sequential_uuid は、UUID の順序性を実現しながら、ランダム性を一定範囲内に控えられます。

順序付き UUID を生成する簡単な方法として、シーケンスまたはタイムスタンプをプレフィックスとして、UUID のランダム性が 16 B に達するまでランダムデータを追加することが考えられます。

しかし、この方法には次の 2 つの問題が発生します。

ランダム性の低下：
bigint 値を生成するシーケンスを使用すると、UUID 生成のランダム性が 16 B から 8 B に減少します。タイムスタンプもその精度に応じてランダム性を低下させます。これによって、衝突リスクと予測可能性 (相前後して生成された UUID の予測、タイムスタンプの予測など) が上昇します。
インデックスの肥大化：
値が大きくなり続けると、履歴データが削除された後にインデックスが肥大化する可能性があります (ログテーブルのタイムスタンプインデックスなど)。

上記の 2 つの問題を解決するために、順序付き UUID 生成ツールでは、ラップアラウンドが定期的に実行されます。

ラップアラウンドとは、処理可能な UUID 範囲の最後に達した後に、最初に戻ることです。順序付き UUID 生成ツールでは、指定された数の UUID が生成された際、または一定期間が経過した際に、ラップアラウンドが実行されます。

UUID はブロック単位で、次の形式で生成されます：

(ブロック ID;ランダムデータ)

ブロック ID のサイズはブロックの数によって異なり、生成ツールのパラメータによって決定されています。たとえば、デフォルトのブロック数が 64 K (64*1024=65536) の場合、ブロック ID を格納するために 2 バイトが必要です。

uuid_sequence_nextval 関数を使用し、次のパラメーターを受け入れます。

構文：

CREATE EXTENSION sequential_uuids;
CREATE SEQUENCE s;
SELECT uuid_sequence_nextval('s'::regclass, 256, 65536);

出力例：

          uuid_sequence_nextval
--------------------------------------
 00005547-8a67-452d-bdf7-b390f1edc49b
(1 row)

uuid_time_nextval 関数を使用し、次のパラメーターを受け入れます。

構文：

CREATE EXTENSION sequential_uuids;
SELECT uuid_time_nextval(1, 256);

出力例：

          uuid_time_nextval
--------------------------------------
 08dac705-8776-4ce3-a45c-123fd65e11e8
(1 row)

説明

上記のデフォルト値は、ほとんどのシナリオに適用できます。