PolarDB:列ストアインデックスの有効化と使用

有効化方法の選択

利用可能な方法は、マイナーエンジンバージョンによって異なります。

PostgreSQL 16（2.0.16.9.8.0 以降）または PostgreSQL 14（2.0.14.17.35.0 以降）の場合

次の 2 つの方法が利用可能です。ワークロードの隔離要件およびコスト要件に基づいて選択してください。

PostgreSQL 16（2.0.16.8.3.0 ～ 2.0.16.9.8.0）または PostgreSQL 14（2.0.14.10.20.0 ～ 2.0.14.17.35.0）の場合

1 つの方法のみが利用可能で、polar_csi 拡張を手動でインストールする必要があります。polar_csi 拡張のインストールをご参照ください。

IMCI 読み取り専用ノードの追加

クラスター購入時または稼働後に IMCI 読み取り専用ノードを追加できます。

IMCI ノードを追加するには、クラスターに少なくとも 1 つの読み取り専用ノードが存在している必要があります。シングルノードクラスターはサポートされていません。

購入時の追加

PolarDB 購入ページで、IMCI 読み取り専用ノード パラメーターのノード数を設定します。

コンソールでの追加

1. PolarDB コンソールにログインし、ご利用のクラスターが配置されているリージョンに移動します。ノードの追加/削除 ウィザードを次のいずれかの方法で開きます。

   • クラスター ページで、操作 列の ノードの追加/削除 をクリックします。

   • ご利用のクラスターの 基本情報 ページで、データベースノード セクションの ノードの追加/削除 をクリックします。

2. 読み取り専用 IMCI ノードの追加 を選択し、OK をクリックします。

3. スペックアップ/ダウンページでノードを構成および購入します：

   1. IMCI ノードの追加 をクリックし、ノードスペックを選択します。

   2. スイッチオーバーのタイミングを選択します。

   3. （任意）プロダクト利用規約およびサービスレベル契約を確認します。

   4. 今すぐ購入 をクリックします。

4. クラスター詳細ページに戻り、ノードステータスが 実行中 に変化するまで待ちます。

   

polar_csi 拡張のインストール

拡張をインストールするために使用するデータベースアカウントは、特権アカウントである必要があります。

polar_csi 拡張はデータベースレベルでスコープが設定されます。クラスター内の複数のデータベースで CSI を使用するには、各データベースに個別に拡張をインストールする必要があります。

この方法は、PostgreSQL 16（2.0.16.8.3.0 ～ 2.0.16.9.8.0）または PostgreSQL 14（2.0.14.10.20.0 ～ 2.0.14.17.35.0）を実行しているクラスター向けです。それ以降のバージョンでは、拡張はプリインストール済みです。

CREATE EXTENSION polar_csi;

構文

列ストアインデックスを作成するには、USING CSI 句を使用します。インデックス作成中に書き込み操作をブロックしないようにするには、CONCURRENTLY を含めてください。

-- 特定の列をインデックス化
CREATE INDEX [ CONCURRENTLY ] <index_name> ON <table_name> USING CSI(<column1>, <column2>, ...);

-- すべての列をインデックス化
CREATE INDEX [ CONCURRENTLY ] <index_name> ON <table_name> USING CSI;

パラメーター

CONCURRENTLY には、PostgreSQL 14 でマイナーエンジンバージョン 2.0.14.13.27.0 以降が必要です。このバージョンでは、論理レプリケーションスロット機能がデフォルトで有効になります。古いバージョンでは、polar_csi 拡張を再インストールするか、サポートにお問い合わせください。同時インデックス作成中は、一時的な論理レプリケーションスロットが作成され、データ同期完了後に自動的に解放されます。

例

1. プライマリキーを持つテストテーブルを作成します。

   CREATE TABLE sales (sale_id int primary key, name CHAR(10), amount int);

2. 列ストアインデックスを作成します。次のいずれかのオプションを選択してください。

   目的	文
   特定の列をインデックス化	CREATE INDEX idx_csi_sales ON sales USING CSI(sale_id, amount);
   すべての列をインデックス化	CREATE INDEX idx_csi_sales ON sales USING CSI;
   書き込みをブロックせずに特定の列をインデックス化	CREATE INDEX CONCURRENTLY idx_csi_sales ON sales USING CSI(sale_id, amount);

3. インデックスが作成されたことを確認します。

   SELECT * FROM pg_indexes WHERE tablename = 'sales';

インデックス作成の進捗状況の監視

大規模なテーブルの場合、インデックス作成には相当な時間がかかることがあります。次のコマンドで進捗状況を確認できます。

SELECT * FROM pg_stat_progress_create_index;

監視すべき主な列は次のとおりです。

blocks_done が blocks_total に等しく、かつ tuples_done が tuples_total に等しい場合、インデックス作成は完了しています。

インデックス作成のキャンセル

インデックス作成に時間がかかりすぎてワークロードに影響を及ぼす場合は、pg_stat_progress_create_index から取得したプロセス ID (pid) を使用してキャンセルできます。

-- グレースフルにキャンセル
SELECT pg_cancel_backend(<pid>);

-- 強制終了
SELECT pg_terminate_backend(<pid>);

インデックスサイズの確認

SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size('idx_csi_sales'));

リアルタイムデータ同期の構成

列ストアインデックスを作成後、ローストアテーブルに書き込まれた新しいデータは、リアルタイムでインデックスに自動的に同期されます。追加の構成は不要です。

書き込み量が多いシナリオ（PostgreSQL 14、マイナーエンジンバージョン 2.0.14.13.28.0 以降）で同期パフォーマンスを調整するには、次のパラメーターを変更します。

これらのパラメーターは、PostgreSQL 14（マイナーエンジンバージョン 2.0.14.13.28.0 以降）でのみ使用可能です。PostgreSQL 16 には同等のパラメーターはありません。

クエリルーティングの有効化

デフォルトでは、クエリは列ストアインデックスを使用しません。ユースケースに合わせて、次のスコープで有効化してください。

SET polar_csi.enable_query = ON;

CREATE EXTENSION pg_hint_plan;

-- 単一のクエリを列ストアインデックスにルーティング
/*+ SET(polar_csi.enable_query on) */ SELECT COUNT(*) FROM sales;

-- 単一のクエリをルーティングし、コストのしきい値を設定
/*+ SET(polar_csi.enable_query on) SET(polar_csi.cost_threshold 0) */ SELECT COUNT(*) FROM sales;

コストのしきい値の制御

polar_csi.cost_threshold パラメーターは、列ストアエンジンを使用するタイミングを決定します。クエリコストの推定値がしきい値を下回る場合はローストアエンジンがクエリを処理し、上回る場合は列ストアエンジンが処理します。

SET polar_csi.cost_threshold = 0;

polar_csi.cost_threshold を 0 に設定すると、ローストアの方がパフォーマンスが良い可能性のあるシンプルな検索を含め、すべてのクエリが列ストアインデックスを使用するよう強制されます。本番環境ではこの設定を避けてください。実際のワークロードに基づいてしきい値を調整してください。

クエリが列ストアインデックスを使用していることの確認

EXPLAIN を使用してクエリプランを確認します。列ストアインデックスを使用しているクエリでは、プラン出力に CSI Executor が表示されます。

SHOW polar_csi.cost_threshold;
EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM sales;

期待される出力：

  QUERY PLAN
--------------
 CSI Executor
(1 row)

CSI Executor が表示されない場合は、トラブルシューティングをご参照ください。

クエリ整合性の構成

列ストアインデックスは、次の 2 種類の整合性レベルをサポートしています。

-- 強力な整合性を有効化
SET polar_csi.forward_replay_wait = on;

書き込み負荷が高い場合、強力な整合性によりクエリの待機時間が長くなる可能性があります。ユースケースで必要となる場合にのみ有効化してください。

インデックス作成の高速化

クエリの高速化

PostgreSQL 14 では、polar_csi.cost_threshold のデフォルト値が、マイナーエンジンバージョン 2.0.14.13.28.0 で 50,000 に変更されました。それ以前のバージョンでは、デフォルト値は 1,000 です。

クエリが列ストアインデックスを使用していない

EXPLAIN 出力に CSI Executor が表示されない場合は、次のチェックを順に実施してください。

1. `polar_csi.enable_query` が on になっていることを確認します。

   SHOW polar_csi.enable_query;

   出力が off の場合は、次のように有効化します。

   SET polar_csi.enable_query = ON;

2. コストのしきい値を確認します。

   SHOW polar_csi.cost_threshold;
   EXPLAIN SELECT COUNT(*) FROM sales;

   クエリの推定コスト（EXPLAIN 出力）をしきい値と比較します。コストがしきい値より低い場合、設計上ローストアエンジンがクエリを処理します。しきい値を下げてテスト用に列ストアルーティングを強制するか、クエリ単位のヒントを使用してください。

3. 列ストアインデックスがクエリで参照される列をカバーしていることを確認します。

   SELECT * FROM pg_indexes WHERE tablename = 'sales';

   インデックスにクエリで参照される列が含まれていない場合は、正しい列を指定してインデックスを削除・再作成してください。

4. サポートされていない機能がないか確認します。 制限事項を確認し、クエリおよびテーブル構成がすべての要件を満たしていることを確認してください。