GaussDB(DWS)查詢過濾器原理與應用|天天日報

摘要：GaussDB(DWS)查詢過濾器（黑名單）提供查詢過濾功能，支持自動隔離反復被終止的查詢，防止爛SQL再次執行。

本文分享自華為云社區《GaussDB(DWS)查詢過濾器原理與應用》，作者：門前一棵葡萄樹 。

一、概述

GaussDB(DWS)查詢過濾器（黑名單）提供查詢過濾功能，支持自動隔離反復被終止的查詢，防止爛SQL再次執行。

主要應用場景包含以下兩種：

【資料圖】

1. 異常熔斷機制

配置異常規則后，查詢觸發異常規則后，異常信息將被記錄在dbms_om.gs_blocklist_query系統表中。同一個查詢觸發異常規則次數超限（query_exception_count_limit）后，查詢自動加入黑名單，黑名單信息同樣保存在dbms_om.gs_blocklist_query系統表中。加入黑名單后，該查詢將被隔離，拒絕執行。

2. 緊急攔截

作業引發CORE、hang或性能大幅下降等問題時，需要緊急規避時，可以將作業加入黑名單進行過濾。

原理介紹

查詢過濾器使用作業Unique SQL ID保存和識別作業黑名單和異常信息，在SQL中常數值發生變化時作業Unique SQL ID不會隨之發生變化。Unique SQL ID是遍歷查詢解析樹計算出來的一個整數值，用于標識一類SQL。通常對于DML語句，在計算Unique SQL ID的過程中會忽略常量值。但對于DDL、DCL以及設置參數等語句，常量值不會忽略。例如，以下兩個查詢：

select * from t1 where id = 1;select * from t1 where id = 2;

這兩條SQL除過濾條件中的常量不同外，其他全部相同，由此生成的解析樹拓撲完全相同，因此Unique SQL ID相同。Unique SQL ID的計算只會忽略常數值，而不會忽略其他差異，SQL語句“select * from t2 where id = 1;”與上述兩個SQL的Unique SQL ID就不相同。

將作業加入黑名單主要有以下兩種方式：

• 在GUC參數query_exception_count_limit≥0情況下，作業觸發異常次數超過該閾值后自動將作業加入黑名單；
• 調用內置函數gs_append_blocklist(unique_sql_id int8)將作業加入黑名單。

作業執行前判斷作業是否在黑名單中，如果作業在黑名單中，拒絕作業執行，直接報錯退出。

作業被拒絕執行后，對作業加入黑名單原因進行分析，問題解決后調用內置函數gs_remove_blocklist(unique_sql_id int8)將作業移除黑名單。

二、應用示例

2.1 異常熔斷示例

1. 設置異常熔斷閾值。假設設置query_exception_count_limit=1，即只要作業觸發異常規則作業就會被加入黑名單。

2. 配置異常規則

創建CPU平均使用率異常規則cpu_percent_except，作業運行時間超過2000秒且CPU使用率達到30%時觸發異常退出：

CREATE EXCEPT RULE cpu_percent_except WITH(ELAPSEDTIME=2000, CPUAVGPERCENT=30);

異常規則還支持BLOCKTIME、ALLCPUTIME、SPILLSIZE等異常的識別處理，具體可參考：異常規則簡介與演變。

3. 創建資源池respool1關聯異常規則cpu_percent_except。

CREATE RESOURCE POOL respool1 WITH(except_rule="cpu_percent_except");

資源池支持最多關聯63個異常規則集，每個異常規則集間獨立生效，互不影響。

4. 創建業務用戶usr1，關聯資源池respool1：

CREATE USER usr1 RESOURCE POOL "respool1" PASSWORD "XXXXXX";

5. 用戶usr1運行作業，作業運行時間超過2000秒且CPU使用率達到30%時觸發“cpu_percent_except”異常規則，作業觸發異常規則后資源管理對作業進行以下處理：

• 將作業異常信息保存至系統表GS_BLOCKLIST_QUERY中；
• 如果作業觸發異常熔斷，將系統表GS_BLOCKLIST_QUERY中作業黑名單標志置為true；
• 更新GS_BLOCKLIST_QUERY中作業黑名單信息。

6. 查詢作業黑名單和異常信息：

SELECT * FROM dbms_om.gs_blocklist_query; unique_sql_id | block_list | except_num | except_time---------------+------------+------------+---------------------------- 4066836196 | t          | 1 | 2022-08-08 18:00:00.596269(1 row)

7. 用戶usr1再次運行作業觸發異常熔斷，GaussDB(DWS)的異常熔斷機制禁止該作業執行。

ERROR:  The query is in the blocklist and cannot be run, unique_sql_id(4066836196).HINT:  If you want to run the query later, confirm the reason why the query is blocklisted and remove the query from the blocklist after resolving the problem.

8. 優化用戶usr1所運行ID為4066836196的SQL后，將ID為4066836196的SQL從黑名單移除。

確認SQL異常原因，如果異常規則配置不合理，修改異常規則；如果異常規則合理，對SQL進行優化后重新運行。確認問題解決后將SQL移除黑名單。

select gs_remove_blocklist(4066836196); gs_remove_blocklist--------------------- t(1 row)

2.2 緊急攔截示例

查詢過濾器使用作業Unique SQL ID識別和保存黑名單信息，為有效運用查詢過濾器緊急攔截功能，建議TopSQL開啟，在作業引發CORE、報錯、性能下降等問題時可以快速獲取作業Unique SQL ID。

2.2.1 獲取作業Unique SQL ID

獲取作業Unique SQL ID的幾種方法：

1. 作業引發報錯/性能下降

CN日志中獲取作業query_id，執行以下命令查詢作業Unique SQL ID。

select queryid,unique_sql_id,query from pgxc_wlm_session_info where queryid=query_id;

2. 作業引發CN示例CORE

解析CORE打印內存中保存的Unique SQL ID對應的變量參數值。

3. 作業引發DN實例CORE

作業引發DN實例CORE時，CN側體現為作業報錯，Unique SQL ID獲取方式可以參考作業報錯時Unique SQL ID獲取方式。

4. EXPLAIN VERBOSE獲取Unique SQL ID（通用方法，但是僅821及以上版本支持）

EXPLAIN VERBOSE不會實際執行SQL，因此一般不會導致問題發生，使用EXPLAIN VERBOSE XXX;可以打印得到作業Unique SQL ID。示例：

postgres=# explain verbose select count(1) from pg_class;                                                                           QUERY PLAN-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------  id |               operation                | E-rows | E-distinct | E-width | E-costs ----+----------------------------------------+--------+------------+---------+--------- 1 | ->  Aggregate | 2 | | 8 | 52.94 2 | ->  Seq Scan on pg_catalog.pg_class | 1034 | | 0 | 50.34 Targetlist Information (identified by plan id) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 --Aggregate         Output: count(1) 2 --Seq Scan on pg_catalog.pg_class         Output: relname, relnamespace, reltype, reloftype, relowner, relam, relfilenode, reltablespace, relpages, reltuples, relallvisible, reltoastrelid, reltoastidxid, reldeltarelid, reldeltaidx, relcudescrelid, relcudescidx, relhasindex, relisshared, relpersistence, relkind, relnatts, relchecks, relhasoids, relhaspkey, relhasrules, relhastriggers, relhassubclass, relcmprs, relhasclusterkey, relrowmovement, parttype, relfrozenxid, relacl, reloptions, relreplident, relfrozenxid64 ====== Query Summary ===== -------------------------- Parser runtime: 0.027 ms Planner runtime: 0.561 ms Unique SQL Id: 2307078791(17 rows)

2.2.2 將作業加入黑名單

獲取到作業Unique SQL ID后，調用內置函數gs_append_blocklist(unique_sql_id int8)將作業加入黑名單：

postgres=# select * from gs_append_blocklist(2307078791); gs_append_blocklist--------------------- t(1 row)

2.2.3 查詢黑名單信息

作業加入黑名單后，查詢系統表確認黑名單加入是否成功：

postgres=# SELECT * FROM dbms_om.gs_blocklist_query; unique_sql_id | block_list | except_num | except_time---------------+------------+------------+------------- 2307078791 | t          | 0 |(1 row)

2.2.4 再次執行作業觸發緊急攔截

postgres=# select count(1) from pg_class;ERROR:  The query is in the blocklist and cannot be run, unique_sql_id(2307078791).HINT:  If you want to run the query later, confirm the reason why the query is blocklisted and remove the query from the blocklist after resolving the problem.

2.2.5 問題解決，將作業移出黑名單

postgres=# select gs_remove_blocklist(2307078791); gs_remove_blocklist--------------------- t(1 row)

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