PostgreSQL ist ein objektrelationales Open-Source-Datenbanksystem, mit dem sich komplexe Daten-Workloads sicher speichern und skalieren lassen. In diesem Artikel geht es um PostgreSQL, seine Einsatzmöglichkeiten und Vorteile.
Was ist PostgreSQL?
PostgreSQL ist ein fortschrittliches relationales Open-Source-Datenbankmanagementsystem (RDBMS), das von der PostgreSQL Global Development Group entwickelt wird. Es entstand 1986 als Teil des POSTGRES-Projekts an der University of California, Berkeley. Die erste Veröffentlichung erfolgte am 8. Juli 1996.
PostgreSQL ist eine relationale Datenbank für Unternehmen, die sowohl relationale als auch nicht relationale Abfragen ermöglicht. Sie unterstützt prozedurale Sprachen wie PL/pgSQL, PL/Python, PL/Tcl und PL/Perl sowie weitere nicht standardisierte prozedurale Sprachen wie Java, .Net, Go, Ruby, C, C++, ODBC und andere.
Dieses RDBMS kann sowohl strukturierte als auch unstrukturierte Daten in einem einzigen Produkt speichern. Es unterstützt die meisten Datentypen wie numerische, monetäre, Zeichen-, Binär-, Datums-/Zeit-, boolesche, enumerierte, geometrische und Netzwerkadressentypen sowie BitString, Volltextsuche, UUID, XML, JSON, Arrays, zusammengesetzte Typen, Bereiche, Domänen, Objektbezeichner, pg_lsn und Pseudo-Typen.
PostgreSQL ist für die Betriebssysteme macOS, Windows, Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, AIX, HP-UX, Solaris und UnixWare verfügbar. Es funktioniert auch mit den meisten anderen Unix-ähnlichen Systemen. Darüber hinaus ist PostgreSQL die Standarddatenbank für Apples macOS Server.
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SQL in PostgreSQL
SQL (Structured Query Language) dient zum Speichern, Bearbeiten und Abrufen von Daten. Die Verwendung der SQL-Sprache in PostgreSQL macht das System erweiterbar und standardkonform. Das RDBMS stellt eine große Zahl von Operatoren und Funktionen für integrierte Datentypen bereit. Es unterstützt außerdem weitere umfangreiche SQL-Sprachoperationen und ist damit eine effektive und leistungsstarke Wahl.
Serveradministration
Die PostgreSQL-Serveradministration kann viele notwendige Optimierungsaufgaben übernehmen. Die Datenbankadministration umfasst grundlegende Tätigkeiten wie Softwareinstallation, Einrichtung und Konfiguration des Servers, Verwaltung von Benutzern und Datenbanken sowie Wartungsaufgaben.
Schnittstellen
In der Basisdistribution von PostgreSQL sind zwei Client-Schnittstellen enthalten: libpq und ECPG. Die grafischen Benutzeroberflächen (GUIs) des RDBMS ermöglichen es Nutzern von Open-Source-Datenbanken, Daten zu verwalten, zu bearbeiten und zu visualisieren. Zu den beliebten GUI-Tools gehören pgAdmin, DBeaver, Navicat, DataGrip und OmniDB.
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Einsatzmöglichkeiten von PostgreSQL
PostgreSQL gehört zu den stabileren Datenbankmanagementsystemen und wird häufig als primärer Datenspeicher oder als Data Warehouse für Websites sowie für Geodaten- und Analyseanwendungen eingesetzt.
- OLTP für allgemeine Zwecke: Systeme für die Online-Transaktionsverarbeitung (OLTP) erfassen und verwalten Transaktionsdaten in der Datenbank. OLTP-Datenbanken werden häufig beschrieben, gelesen und aktualisiert, wobei der Schwerpunkt auf einer schnellen Verarbeitung liegt. Viele Start-ups und große Unternehmen verwenden dieses RDBMS als primären Datenspeicher für Produkte, Anwendungen im Internetmaßstab und Lösungen.
- Föderierter Hub: PostgreSQL kann Daten föderieren und innerhalb einer Infrastruktur als Hub fungieren. Für MySQL, Oracle, MongoDB, CouchDB, Redis, Informix, Neo4j und andere Systeme stehen Foreign Data Wrappers zur Verfügung. Die Community hat maßgeblich zur Entwicklung dieser Erweiterungen beigetragen. Sie können ODBC-, JDBC- und LDAP-Schnittstellen zugeordnet werden.
- Geodaten: Die Analyse räumlicher oder geografischer Daten ist ein wichtiger Aspekt der Datenanalyse und hilft dabei, Orte, Entfernungen und andere geografische Eigenschaften zu ermitteln. Die PostgreSQL-Erweiterung PostGIS ermöglicht die Arbeit mit geografischen Objekten und kann als geografisches Informationssystem (GIS) sowie als Geodatenspeicher für standortbezogene Dienste eingesetzt werden. Besonders hervorzuheben ist, dass PostGIS viele einzigartige Funktionen bietet, die in anderen räumlichen Datenbanken selten zu finden sind.
- LAPP-Stack: Der LAPP-Stack (Linux, Apache, PostgreSQL, PHP/Perl/Python) ist eine Open-Source-Webplattform, auf der sich dynamische Websites und Server betreiben lassen. Somit kann das RDBMS als Teil einer leistungsstarken Alternative zum LAMP-Stack dynamische Websites und Anwendungen ausführen.
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Welche Vorteile bietet die Verwendung von PostgreSQL?
PostgreSQL bezeichnet sich selbst als „fortschrittlichste relationale Open-Source-Datenbank der Welt“. Die Verwendung bietet zahlreiche Vorteile.
- Open-Source-Lizenz: Sie steht unter einer Open-Source-Lizenz, die es ermöglicht, sie ohne Kosten nach Bedarf zu nutzen, zu implementieren und zu verändern. Der Wegfall von Lizenzkosten beseitigt das Risiko einer Überbereitstellung. Der größte Vorteil besteht darin, dass alle Arten von Nutzern fortschrittliche Datenbanksysteme und -dienste frei nutzen können.
- Leicht erweiterbar: Die Funktionen dieses Systems sollen Entwicklern und Administratoren dabei helfen, Anwendungen zu erstellen, die Datenintegrität zu schützen und große oder kleine Datenbestände zu verwalten. Entsprechend ist das System so konzipiert, dass es sich leicht erweitern lässt; in die Datenbank geladene Erweiterungen funktionieren genauso wie integrierte Funktionen.
- Zuverlässigkeit und Integrität: Zuverlässigkeit ist ein wichtiges Merkmal jedes Datenbanksystems, und PostgreSQL unternimmt alles, um einen zuverlässigen Datenbetrieb zu gewährleisten. Zur Sicherstellung der Datenintegrität ermöglicht das RDBMS beispielsweise Write-Ahead-Logging (WAL).
- Hohe Verfügbarkeit und Lastausgleich: Durch kontinuierliche Planung, den Betrieb von Standby-Servern, die Vorbereitung des Primärservers für Standby-Server, die Einrichtung eines Standby-Servers, Streaming-Replikation, Replikationsslots, kaskadierende Replikation, synchrone Replikation und kontinuierliche Archivierung im Standby-Betrieb gewährleistet das System eine hohe Verfügbarkeit und einen Lastausgleich.
- Sicherung und Wiederherstellung: PostgreSQL-Datenbanken lassen sich so konfigurieren, dass wichtige Daten regelmäßig gesichert werden. Für die Datensicherung gibt es drei grundsätzlich unterschiedliche Ansätze: SQL-Dump, Sicherung auf Dateisystemebene und kontinuierliche Archivierung.
„Als wir entschieden, welche Tools am besten als Grundlage für die ambitionierten Ziele von FlightAware geeignet wären, wurde viel diskutiert. Bei der zugrunde liegenden Datenbank war die Entscheidung für PostgreSQL jedoch von Anfang an klar“, sagte David McNett, CIO bei FlightAware.
Dieses RDBMS kann auf mehr als 30 Jahre Community-Entwicklung zurückblicken und hat seine hohe Skalierbarkeit unter Beweis gestellt. Es bildet das Rückgrat vieler wichtiger Technologien und Anwendungen, die täglich zum Einsatz kommen. Entwickler und Unternehmen können mit PostgreSQL zuverlässige und hochverfügbare Anwendungen erstellen.
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