در این دوره، شما مهارت‌های حیاتی برای شناسایی، تحلیل و رفع تنگناهای عملکردی در پایگاه داده PostgreSQL را فرا خواهید گرفت. هر بخش به گونه‌ای طراحی شده است که دانش شما را از مفاهیم اولیه تا تکنیک‌های پیشرفته گسترش دهد:

• درک عمیق معماری PostgreSQL: شما با اجزای کلیدی PostgreSQL مانند حافظه، فرآیندها، WAL (Write-Ahead Log) و نحوه تعامل آن‌ها برای پردازش داده‌ها آشنا خواهید شد. این درک مبنایی برای تنظیمات پیشرفته است.
• آنالیز و بهینه‌سازی کوئری‌ها: یاد می‌گیرید چگونه با استفاده از دستور EXPLAIN و EXPLAIN ANALYZE، پلن اجرایی کوئری‌ها را تفسیر کرده و نقاط ضعف آن‌ها را شناسایی کنید. بهینه‌سازی کوئری‌های پیچیده شامل JOINها، ساب‌کوئری‌ها و توابع تجمیعی بخش مهمی از این مبحث است.
• استراتژی‌های پیشرفته ایندکس‌گذاری: فراتر از ایندکس‌های B-tree، با انواع دیگر ایندکس‌ها مانند GIN، GiST، BRIN و همچنین Covering Indexes و Partial Indexes آشنا می‌شوید. یاد می‌گیرید چه زمانی و چگونه از هر نوع ایندکس برای بهبود عملکرد جستجوها و عملیات نوشتاری بهره ببرید.
• تنظیم پارامترهای پیکربندی (postgresql.conf): آموزش داده می‌شود که چگونه پارامترهای حیاتی مانند shared_buffers، work_mem، maintenance_work_mem، wal_buffers و effective_cache_size را متناسب با سخت‌افزار و الگوی کاری دیتابیس خود تنظیم کنید تا حداکثر کارایی را به دست آورید.
• مدیریت VACUUM و Autovacuum: درک اهمیت عملیات VACUUM برای بازیابی فضای اشغال شده توسط سطر‌های مرده و جلوگیری از مشکل Transaction ID Wraparound. نحوه تنظیم و نظارت بر Autovacuum برای عملکرد بهینه مورد بررسی قرار می‌گیرد.
• پارتیشن‌بندی جداول بزرگ: یادگیری تکنیک‌های پارتیشن‌بندی (declarative partitioning) برای مدیریت کارآمد جداول با حجم داده بسیار بالا، که به بهبود عملکرد کوئری‌ها و عملیات نگهداری کمک شایانی می‌کند.
• بهره‌گیری از اتصال‌دهنده‌ها (Connection Poolers): آشنایی با ابزارهایی مانند PgBouncer و Odyssey و نحوه استفاده از آن‌ها برای مدیریت بهینه اتصالات پایگاه داده، کاهش سربار و افزایش مقیاس‌پذیری برنامه‌ها.
• نظارت بر عملکرد پایگاه داده: معرفی ابزارهای داخلی PostgreSQL مانند pg_stat_statements، pg_buffercache و ابزارهای خارجی مانند Prometheus و Grafana برای نظارت لحظه‌ای بر وضعیت پایگاه داده و شناسایی زودهنگام مشکلات.
• بهترین شیوه‌ها در طراحی Schema: اصول طراحی دیتابیس که از ابتدا به عملکرد بالا کمک می‌کند، از جمله انتخاب انواع داده مناسب، نرمال‌سازی و دینورمال‌سازی در موارد خاص.

تکمیل این دوره مزایای چشمگیری برای شما و سازمانتان به همراه خواهد داشت:

• افزایش سرعت و پاسخگویی برنامه‌ها: با بهینه‌سازی دیتابیس، برنامه‌های کاربردی شما سریع‌تر عمل کرده و تجربه کاربری بهتری را ارائه می‌دهند. تصور کنید یک سیستم فروشگاهی که گزارش‌گیری‌های پیچیده آن به جای چند دقیقه در چند ثانیه اجرا می‌شوند.
• کاهش مصرف منابع: تنظیمات بهینه منجر به استفاده کارآمدتر از CPU، حافظه و دیسک می‌شود، که می‌تواند هزینه‌های سخت‌افزاری و عملیاتی را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
• افزایش پایداری و قابلیت اطمینان سیستم: با مدیریت صحیح منابع و جلوگیری از تنگناهای عملکردی، خطر خرابی یا کندی پایگاه داده به شدت کاهش می‌یابد.
• مهارت‌های عمیق عیب‌یابی: قادر خواهید بود تا به طور مستقل مشکلات عملکردی را شناسایی و حل کنید، که شما را به یک دارایی ارزشمند برای هر تیم تبدیل می‌کند.
• ارتقاء شغلی: با تسلط بر این مهارت‌های تخصصی، موقعیت شغلی شما به عنوان مدیر پایگاه داده، مهندس DevOps یا توسعه‌دهنده بک‌اند بهبود می‌یابد.
• بهره‌وری بالاتر تیم توسعه: با داشتن یک پایگاه داده بهینه، تیم‌های توسعه می‌توانند با سرعت و اطمینان بیشتری کار کنند و زمان کمتری را صرف رفع مشکلات عملکردی کنند.

برای بهره‌برداری حداکثری از این دوره، داشتن پیش‌زمینه‌های زیر توصیه می‌شود:

• آشنایی اولیه با زبان SQL و مفاهیم پایگاه داده رابطه‌ای.
• تجربه کار با سیستم‌عامل‌های مبتنی بر لینوکس (اختیاری اما مفید).
• دسترسی به یک نمونه فعال PostgreSQL برای تمرین عملی.

این دوره ساختاری منظم و جامع دارد که شما را قدم به قدم به سمت تسلط بر تنظیم عملکرد PostgreSQL هدایت می‌کند:

• ماژول ۱: مقدمه‌ای بر تنظیم عملکرد PostgreSQL
  • چرا تنظیم عملکرد مهم است؟
  • ابزارها و رویکردهای اصلی برای عیب‌یابی عملکرد.
  • معیارها و شاخص‌های کلیدی عملکرد (KPIs).
• ماژول ۲: معماری داخلی PostgreSQL برای عملکرد
  • بررسی حافظه (Shared Buffers, Work Mem, WAL Buffers).
  • فرآیندهای پس‌زمینه (Logger, Checkpointer, Autovacuum Launcher).
  • نحوه کار WAL و تاثیر آن بر عملکرد.
• ماژول ۳: بهینه‌سازی کوئری‌ها و ایندکس‌ها
  • عمق‌بخشی به EXPLAIN و EXPLAIN ANALYZE.
  • استراتژی‌های پیشرفته ایندکس‌گذاری (GIN, GiST, BRIN, Partial, Covering).
  • بازنویسی کوئری‌های پیچیده برای عملکرد بهتر.
  • بهینه‌سازی JOINها و ساب‌کوئری‌ها.
• ماژول ۴: تنظیمات پیشرفته postgresql.conf
  • بررسی دقیق پارامترهای حیاتی مربوط به حافظه و دیسک.
  • تنظیمات مربوط به WAL و Checkpoint.
  • پارامترهای مربوط به Autovacuum.
  • استراتژی‌هایی برای انتخاب مقادیر بهینه بر اساس سخت‌افزار.
• ماژول ۵: نگهداری و VACUUM
  • درک MVI (Multi-Version Concurrency Control) و تاثیر آن بر فضای دیسک.
  • جزئیات عملیات VACUUM و VACUUM FULL.
  • تنظیم و نظارت بر Autovacuum.
  • مشکل Transaction ID Wraparound و راه حل آن.
• ماژول ۶: مباحث پیشرفته عملکرد
  • پارتیشن‌بندی جداول برای مدیریت داده‌های بزرگ.
  • استفاده از Connection Poolers (PgBouncer, Odyssey).
  • معرفی مفاهیم ابتدایی Replication و تاثیر آن بر مقیاس‌پذیری (Read Scalability).
  • تنظیمات سیستم‌عامل برای PostgreSQL.
• ماژول ۷: نظارت و عیب‌یابی
  • ابزارهای داخلی نظارت PostgreSQL (pg_stat_activity, pg_stat_statements, pg_buffercache).
  • استفاده از ابزارهای خارجی مانند Prometheus و Grafana برای داشبورد عملکرد.
  • لوگ‌برداری و تحلیل خطاهای عملکردی.
• ماژول ۸: بهترین شیوه‌ها و مطالعات موردی
  • جمع‌بندی بهترین شیوه‌ها در طراحی و نگهداری.
  • بررسی مطالعات موردی واقعی از بهینه‌سازی عملکرد.
  • نکات پایانی برای حفظ عملکرد بالا در طول زمان.