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PgDog：高性能PostgreSQL扩展工具，集连接池、负载均衡与分片于一体

介绍:

PgDog 是一款专为 PostgreSQL 设计的分布式数据库代理，集成了连接池、负载均衡和分片功能。它允许在不改动应用代码的情况下水平扩展 Postgres。PgDog 支持 100,000+ 客户端，提供 ACID 事务一致性，并能在生产环境中处理 20TB+ 数据和每秒 200 万次查询。无论是通过 Helm 部署还是 Docker 运行，PgDog 都能为现代数据库架构提供高效的性能提升和极高的可靠性。

记录:

2026-07-16

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PgDog - AI Tool Screenshot and Interface Preview

PgDog 产品信息

PgDog：PostgreSQL 数据库水平扩展与高性能代理解决方案

在现代后端架构中，随着业务规模的增长，PostgreSQL 的扩展性往往成为系统瓶颈。PgDog 是一款革命性的工具，旨在通过单一可执行文件实现 PostgreSQL 的水平扩展。它将连接池（Connection Pooler）、**负载均衡器（Load Balancer）以及分布式数据库（Distributed Database）**的功能完美融合，是一款可以部署在任何地方的“开箱即用”型代理。目前，PgDog 已获得 550 万美元的种子轮融资，并在生产环境中证明了其处理 20 TB+ 分片数据和每秒 200 万次以上查询的强大能力。

什么是 PgDog？

PgDog 是一个专为 PostgreSQL 设计的高性能代理。它可以被视为数据库的“透明层”，允许用户通过单一端点（Endpoint）访问底层复杂的数据库集群。无论你是需要管理成千上万个客户端连接，还是需要将读取压力分散到多个从库，亦或是需要将海量数据分片存储，PgDog 都能提供无缝的支持。

作为一款无侵入式的 PostgreSQL 代理，PgDog 不需要修改任何现有的应用程序代码（Drop-in proxy）。它支持诸如 asyncpg、pgx、libpq 和 ruby-pg 等主流驱动，是提升数据库系统容量、可靠性和灵活性的理想选择。

PgDog 的核心功能

1. 高性能连接池 (Connection Pooler)

在处理海量并发连接时，原生的 PostgreSQL 往往会消耗大量内存和 CPU 资源。PgDog 的连接池功能采用了真正的“事务模式（Real transaction mode）”：

  • 超大规模连接支持：PgDog 仅需几个底层 Postgres 连接，即可为 100,000 多个客户端提供服务，且不会破坏任何 Postgres 特性。
  • 会话状态保持：完美支持 SET 命令、咨询锁（Advisory Locks）以及 LISTEN/NOTIFY 机制，且无需连接钉扎（Connection Pinning）。
  • 多线程与异步架构：每线程支持 50,000+ TPS（每秒事务数），且没有查询长度或连接限制。
  • 预处理语句支持：与所有客户端驱动程序兼容，且具有零额外开销。

2. 数据库负载均衡器 (Load Balancer)

PgDog 被誉为“数据库层面的 ALB（应用负载均衡器）”。它可以智能地分配流量，确保数据库集群的高可用性：

  • 健康检查：PgDog 能自动检测副本的同步延迟或硬件故障，并阻止故障或过时的副本提供查询服务。
  • 自动故障切换（Failover）检测：当主库发生切换时，PgDog 能自动将写入流量导向新的主库，无需更改配置。
  • 读写分离：PgDog 利用内部的 Postgres SQL 解析器实现最大程度的兼容性，自动将 SELECT 查询路由到副本，而将其余操作路由到主库。

3. 分布式数据库与分片 (Distributed Database & Sharding)

这是 PgDog 最具竞争力的功能。它允许用户在不修改应用逻辑的情况下实现 PostgreSQL 分片：

  • 透明分片逻辑：PgDog 直接从 SQL 查询中提取分片键（Sharding Key），并将查询发送到正确的分片。对于不带分片键的查询，PgDog 会在所有数据库上并行执行。
  • 高性能 OLTP 与 OLAP：支持横向扩展的协调器。对于分析型查询，PgDog 支持 GROUP BY、COUNT()、AVG()、ORDER BY、MIN()、MAX() 和 COPY 等操作。PgDog + Postgres 构成了一个强大的 Scatter/Gather 引擎。
  • 灵活分片方案：支持按任何字段进行分片，配置驱动的数据分布方案与标准 Postgres 数据类型完全兼容。

4. 强一致性与分布式事务

PgDog 在追求速度的同时，从未妥协数据的一致性：

  • 跨分片事务：支持将数据原子性地写入所有分片。通过原生 Postgres 预备事务（Prepared Transactions）和两阶段提交（2PC），任何错误都会触发自动回滚。
  • 复制表（Replicated Tables）：对于不需要分片的表，PgDog 可以在所有分片上存储相同的数据，从而实现极速的本地分片连接（Shard-local joins）。
  • 整数主键支持：无需切换到 UUID。PgDog 支持在代理层自动生成单调递增的大整数主键。
  • 分片键迁移：仅需使用 UPDATE 语句即可在不同分片之间移动数据行。
  • 一致性模式：DDL 操作会自动跨分片执行，支持 Alembic、ActiveRecord 等迁移工具开销即用。

PgDog 的应用场景 (Use Case)

  • 海量数据存储：如 Earth Genome 公司利用 PgDog 处理超过 40 亿行的地理空间数据，并将复杂的分片逻辑从应用层移动到了简单的配置中。
  • 极高并发连接：Ramp 公司使用 PgDog 替代了 RDS Proxy，显著提升了连接扩展性，移除了系统的主要瓶颈。
  • 高频数据摄取：Tripstack 公司在切换到 PgDog 后，在摄取比以往更多的数据的同时，保持了 100% 的在线率。
  • 大规模 Pod 扩展：Modal 公司在运行数千个 Pod 的环境下，依靠 PgDog 实现了业务的平稳扩展。

如何使用 PgDog

PgDog 既支持通过 Helm 在 Kubernetes 上部署，也支持通过 Docker 容器运行。以下是使用 Helm 安装 PgDog 的基本步骤：

  1. 添加 Helm 仓库：

    helm repo add pgdogdev https://helm.pgdog.dev

  2. 安装 PgDog：

    helm install pgdog pgdogdev/pgdog

在配置方面，PgDog 使用简单的 .toml 文件进行管理。例如，你可以轻松定义主库和副本：

[[databases]]
name = "prod"
host = "10.0.0.1"
role = "primary"

[[databases]]
name = "prod"
host = "10.0.0.2"
role = "replica"

常见问题解答 (FAQ)

Q: 使用 PgDog 需要修改现有的应用程序吗？

A: 不需要。PgDog 是一个透明的代理，支持主流的 PostgreSQL 驱动，您的应用程序可以像连接普通数据库一样连接到 PgDog。

Q: PgDog 如何处理分布式环境下的数据一致性？

A: PgDog 维护 ACID 合规性。它通过两阶段提交（2PC）和原生预备事务支持跨分片事务，确保数据写入的原子性。

Q: PgDog 相比于 RDS Proxy 有什么优势？

A: 根据 Ramp 等用户的反馈，PgDog 在连接扩展性方面提供了显著的提升，解决了 RDS Proxy 可能遇到的瓶颈，并增加了分片和高级负载均衡功能。

Q: PgDog 支持哪些聚合操作？

A: PgDog 内置了对 COUNT()、AVG()、SUM()、MIN()、MAX()、GROUP BY 和 ORDER BY 等聚合操作的支持，能够高效地跨分片收集并汇总数据。

"PgDog 让我们能够将复杂的地理空间分片逻辑从应用层移入简单的配置中，同时加快了查询速度。我们在生产环境中有近 40 亿行数据，从未遇到过任何问题。" —— Hutch Ingold, CTO, Earth Genome