AlloyDB Omni による標準の PostgreSQL への追加機能

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このページでは、セルフマネージド環境の AlloyDB Omni と標準のコミュニティ PostgreSQL を比較します。また、AlloyDB Omni を Kubernetes オペレーターでデプロイする際に最も顕著になる技術的、運用上の機能の違いについて説明します。詳細については、AlloyDB Omni の概要をご覧ください。

セルフマネージド データベース(オンプレミス、他のクラウド、デベロッパーのノートパソコン、エッジ ロケーションに配置可能)では、ユーザーがハードウェア、オペレーティング システム(OS)、ネットワーキングなどの基盤となるインフラストラクチャをプロビジョニングして管理する必要があります。

AlloyDB Omni は、次の機能を提供する、運用効率の高い高性能データベースです。

  • 分析用のカラム型エンジンやベクトル検索用の Google のスケーラブルな最近傍(ScaNN)インデックスなど、統合されたカーネルの機能強化。
  • 自動メモリ管理、適応型自動バキューム、インデックス アドバイザーなどの自動パイロット機能により、データベース管理が簡素化されます。
  • Google が提供するベンダー サポート。バグの修正が迅速に行われる可能性があります。

標準の PostgreSQL は、強力で無料のオープンソース ソリューションです。AlloyDB Omni は、パフォーマンスの向上、運用オーバーヘッドの削減、高度な機能、ベンダーによる直接サポートのメリットを享受できる要求の厳しいワークロードに対して、商用サポートを提供します。標準の PostgreSQL に AlloyDB Omni を追加することで、ライセンス費用を上回るメリットが得られる可能性があります。

PostgreSQL に追加された AlloyDB Omni の概要

AlloyDB Omni は、PostgreSQL に次の機能を追加します。

  • パフォーマンスとスケーラビリティ: AlloyDB Omni は、標準の PostgreSQL と比較して、トランザクション パフォーマンスが大幅に向上し、組み込みのカラム型エンジンを使用した分析速度が向上し、CPU とメモリリソースが増加してスケーラビリティが向上するように設計されています。
  • 高度なベクトル検索: AlloyDB Omni は、標準の pgvector や Hierarchical Navigable Small World(HNSW)と比較して、高速でメモリ効率の高いスケーラブルなベクトル検索に Google の ScaNN インデックスを使用します。
  • 自動管理(オートパイロット): AlloyDB Omni の適応型バキューム、自動メモリ管理、インデックス アドバイザーなどの機能により、複雑なチューニングが自動化されます。これらの機能により、運用負荷が軽減され、データベースの安定性が向上します。
  • バグの修正とパッチの迅速な適用: 商用サポートにより、Google は AlloyDB Omni のパッチとセキュリティ修正を PostgreSQL コミュニティのリリース プロセスよりも迅速に提供します。
  • 統合機能: AlloyDB Omni の組み込みのトランザクションと分析のハイブリッド処理(HTAP)、高度なベクトル検索、高可用性(HA)により、標準の PostgreSQL と比較して、外部ツールや複雑な構成の必要性が軽減されます。
  • 費用とライセンス: 標準の PostgreSQL は無料のオープンソース ソフトウェアです。AlloyDB Omni は商用ソフトウェアであり、開発および非営利目的で無料でデプロイできます。ただし、本番環境で AlloyDB Omni を実行するにはライセンスが必要です。ソフトウェアのコストはかかりますが、AlloyDB Omni の効率的な機能により、総所有コスト(TCO)のメリットが得られる可能性があります。

データベース機能の比較

次の表に、AlloyDB Omni と PostgreSQL の機能の違いを示します。

機能 標準 PostgreSQL AlloyDB Omni AlloyDB Omni のメリット
コアの互換性 PostgreSQL との互換性のベースライン標準。

PostgreSQL 15 および PostgreSQL 16 との完全な互換性。

標準の PostgreSQL とクライアント ツールとの完全な互換性。

既存のアプリケーションは変更されずに実行されます。

AlloyDB Omni は、標準の PostgreSQL の代替として設計されており、追加機能とパフォーマンスの強化を提供します。
パフォーマンス: オンライン トランザクション処理(OLTP)

パフォーマンスは、ハードウェア、OS チューニング、PostgreSQL 構成、ワークロードによって異なります。

標準構成では、CPU コアによるスケーラビリティは、vCPU が大きくなるにつれて収穫逓減になることがよくあります。

同等のハードウェアで標準の PostgreSQL と比較して、トランザクション パフォーマンスが最大 2 倍向上します。

リソースの増加に合わせてより効果的にスケーリングするように設計されています。

AlloyDB Omni は、カーネルの強化と最適化されたリソース使用率を使用して、最新のハードウェアでスループットの向上、レイテンシの短縮、スケーリングの改善を実現します。これにより、データベースと価格のパフォーマンスが向上します。

AlloyDB Omni を使用すると、特に vCPU とメモリのコンピューティング要件を最大 50% 削減できます。

分析: トランザクションと分析のハイブリッド処理(HTAP)

標準の行ベースのデータに依存し、組み込みの列ストアはありません。

分析クエリでは、インデックス作成やパーティショニングなどの手動最適化が必要になることがよくあります。また、拡張機能が必要になることもあります。

テーブルのフルスキャンは時間がかかり、OLTP のパフォーマンスに影響する可能性があります。

組み込みの自動管理カラム型エンジンが含まれています。

標準の PostgreSQL と比べて、分析クエリの処理速度が最大で 100 倍になります。これにより、スキャンと結合が高速化され、トランザクション ワークロードへの影響を最小限に抑えながら集計されます。

列データのキャッシュ保存用に、専用の高速ストレージを追加で構成できます。

AlloyDB Omni は、強力な統合 HTAP 機能を提供します。これにより、個別の分析システムや混合ワークロードの複雑なチューニングの必要性が軽減されます。
ベクトル検索: AI/ML

通常は HNSW インデックスを使用して、pgvector 拡張機能をインストールして管理する必要があります。

パフォーマンスとメモリ使用量は、データサイズとチューニングによって異なります。

最適化された pgvector 互換のベクトル検索を含む AlloyDB AI を使用してアプリケーションを構築できます。

AlloyDB Omni は、強化された pgvector に加えて、Google の ScaNN インデックス テクノロジーもサポートしています。

ベクトル クエリの速度が最大 10 倍になり、メモリ使用量が 3 ~ 4 倍削減されます。

HNSW と比較して、特に 10 億ベクトル規模などの大規模なインデックス構築が高速です。

AlloyDB Omni は、Google の高度な ScaNN インデックスを使用して、AI アプリケーションのパフォーマンス、スケーラビリティ、リソース効率を向上させる、強化された統合ベクトル機能を提供します。
アーキテクチャ: ストレージとキャッシュ保存

標準のヒープテーブルとログ先行書き込み(WAL)を使用します。

OS ページ キャッシュと手動で調整された PostgreSQL 共有バッファに依存します。

AlloyDB for PostgreSQL のカーネル拡張機能のコンセプトを使用し、コンピューティング レイヤでローカルに適用します。

構成可能な超高速セカンダリ キャッシュを含む、インテリジェントな多層キャッシュ機能を備えています。

AlloyDB Omni は、I/O 効率とキャッシュ保存を向上させるように設計されており、パフォーマンスの向上に貢献します。
Autopilot: 管理とチューニング

次のチューニングにかなりの手作業が必要になります。

  • Postgresql.conf
  • パフォーマンスに不可欠なバキューム戦略
  • メモリ割り当て
  • インデックス管理

オペレーションを簡素化する自動パイロット機能を備えています。

  • メモリ不足(OOM)の問題を解消する自動メモリ管理。
  • バキュームの頻度と強度を自動的に最適化する適応型自動バキューム。
  • クエリパターンを分析し、有益なインデックスを推奨するインデックス アドバイザー。

AlloyDB Omni には次の機能が追加されています。

  • 複雑で重要なチューニング タスクを自動化します。
  • 運用オーバーヘッドを削減します。
  • 安定性が向上します。
  • 手動による介入を減らしながら、データベースのパフォーマンスを向上させます。
高可用性(HA)

同期と非同期の両方のストリーミング レプリケーションと、Patroni などの外部モニタリング ツールを手動で構成する必要があります。

設定と管理が複雑です。

特に AlloyDB Omni Kubernetes オペレーターを使用する場合は、統合された HA メカニズムが提供されます。このオペレーターは、スタンバイ、自動フェイルオーバー、修復を管理します。

スタンバイは必要に応じて読み取りを処理できます。

標準の PostgreSQL で必要な手動構成と比較して、AlloyDB Omni は、オペレーターを使用する Kubernetes 環境での HA のデプロイと管理を効率化します。
管理: インストール

標準の OS パッケージ マネージャーのインストールまたはソース コンパイルを提供します。

手動による依存関係の管理が必要です。

Docker コンテナとして提供されます。

依存関係をバンドルします。

スタンドアロンで実行することも、Kubernetes 環境で AlloyDB Omni Operator を使用して実行することもできます。詳細については、AlloyDB Omni のダウンロードとインストールで使用可能なオプションをご覧ください。

AlloyDB Omni のコンテナ化された配信により、設定と環境の一貫性が簡素化されます。
管理: バックアップ

次の手動設定が必要です。

  • pg_dumppgBackRest などのバックアップ ツール
  • WAL アーカイブなどのポイントインタイム リカバリ(PITR)戦略。

AlloyDB Omni Operator の一部として、AlloyDB Omni には PITR をサポートする継続的なバックアップと復元のツールが組み込まれています。

それ以外の場合は、PostgreSQL でサポートされているバックアップ ツールを使用できます。

AlloyDB Omni Kubernetes オペレーターにはバックアップ機能が統合されており、データ保護を簡素化できます。
管理: アップデートとバグの修正

バグの修正とセキュリティ パッチを含むマイナー バージョンについては、PostgreSQL コミュニティのリリース スケジュールに依存します。

コミュニティ リリースの後に修正を適用するには、手動アップグレード プロセスを使用する必要があります。

Google は、新しいコンテナ イメージとオペレーターの更新を使用して、定期的なソフトウェア更新を直接提供します。アップデートには、AlloyDB Omni 固有のセキュリティ パッチとバグの修正が含まれます。 AlloyDB Omni のユーザーは、Google から直接パッチと修正を受け取ります。
Extensions

幅広いエコシステムを提供します。

標準の PostgreSQL は手動でインストールできます。

google_*alloyDB* などの AlloyDB Omni 拡張機能に加えて、一般的な PostgreSQL 拡張機能をサポートします。

拡張機能のサポートに依存: サポートされている AlloyDB Omni 拡張機能に対して特定の拡張機能のニーズを確認します。
ライセンス

オープンソースの PostgreSQL ライセンスを使用します。

ダウンロードして、あらゆる目的で自由に使用できます。

商用ソフトウェア。

AlloyDB Omni は無料でダウンロードして、開発やテストなどの非商用目的で使用できます。

本番環境で AlloyDB Omni を実行するには、vCPU サブスクリプションを購入する必要があります。

標準の PostgreSQL ソフトウェアは無料です。

AlloyDB Omni では、本番環境で使用する場合、vCPU ごとにライセンスが必要です。

AlloyDB Omni では、柔軟なエンタープライズ割引が提供されます。

AlloyDB Omni は、AlloyDB for PostgreSQL との移植性を提供します。

費用

ツールを自動化するには、PostgreSQL でインフラストラクチャ費用と追加の人材が必要になります。

ソフトウェア ライセンス料は不要です。

オプションのサードパーティ サポート費用がかかります。

AlloyDB Omni は、非本番環境での使用に限り、無料でデプロイして使用できます。本番環境で AlloyDB Omni を実行するには、月額サブスクリプションが必要です。

人員の時間を節約できます。

AlloyDB Omni は、効率性と自動化ツールを使用して、コストパフォーマンスの向上と TCO の削減を目指しています。

AlloyDB Omni にはソフトウェア費用がかかりますが、自動化されたツールと標準の PostgreSQL よりも高い費用対効果により、コンピューティング費用と運用費用を削減できます。
サポート

フォーラムやリストなどのコミュニティ サポートを提供します。

サードパーティ ベンダーを使用して商用サポートを提供します。

問題の解決は、コミュニティの優先順位とリリース サイクルによって異なります。

AlloyDB Omni は、Google Cloud カスタマーケアのサポートを提供します。これには、PostgreSQL コミュニティ プロセスと比較して、バグの解決が早くなる可能性があります。

AlloyDB Omni サブスクリプションなしで非本番環境で使用する場合は、Google Cloud コミュニティ フォーラムでサポートを受けることができます。

AlloyDB Omni は、 Google Cloud プラットフォームに対する Google Cloud カスタマーケアのサポートを高速化する可能性があります。

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