Google menggunakan teknologi AI untuk menerjemahkan konten ke dalam bahasa pilihan Anda. Terjemahan AI mungkin mengandung kesalahan.

Mempercepat penelusuran vektor dengan columnar engine

Columnar engine AlloyDB untuk PostgreSQL memungkinkan Anda mempercepat penelusuran vektor yang menggunakan indeks Scalable Nearest Neighbors (ScaNN) atau Hierarchical Navigable Small World (HNSW). Dengan meng-cache indeks vektor dalam representasi dalam memori yang dioptimalkan untuk pembacaan, columnar engine menyajikan kueri langsung dari memori dan meningkatkan kueri per detik (QPS) untuk workload penelusuran vektor.

Anda hanya dapat menggunakan HNSW dengan columnar engine untuk cluster AlloyDB yang menjalankan PostgreSQL 17 atau yang lebih baru. ScaNN dengan columnar engine tidak memiliki batasan tersebut.

Sebelum memulai

Tetapkan flag database google_columnar_engine.enabled dan google_columnar_engine.enable_index_caching ke on untuk mengaktifkan columnar engine dan fitur caching indeksnya.
```
gcloud alloydb instances update INSTANCE_ID \
    --database-flags google_columnar_engine.enabled=on,google_columnar_engine.enable_index_caching=on \
    --region=REGION \
    --cluster=CLUSTER_ID \
    --project=PROJECT_ID
```
Ganti kode berikut:
- INSTANCE_ID: ID instance tempat Anda ingin mengaktifkan columnar engine.
- REGION: region tempat instance Anda berada—misalnya, us-central1.
- CLUSTER_ID: ID cluster tempat instance Anda berada.
- PROJECT_ID: ID project tempat cluster Anda berada.
Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang cara menetapkan flag, lihat Mengonfigurasi flag database.
Buat indeks ScaNN atau Buat indeks HNSW di database Anda.

Menambahkan indeks ke columnar engine

Setelah mengaktifkan columnar engine, Anda dapat menambahkan indeks yang ada ke cache menggunakan fungsi SQL google_columnar_engine_add_index().

Untuk menambahkan indeks ke columnar engine, ikuti langkah-langkah berikut:

Di konsol Google Cloud , buka halaman Clusters.

Buka Cluster
Untuk menampilkan halaman Overview cluster, klik nama cluster AlloyDB di kolom Resource name.
Di panel navigasi, klik AlloyDB Studio.
Login ke AlloyDB Studio menggunakan nama database, nama pengguna, dan sandi Anda.
Di tab Editor 1, masukkan kueri berikut:
```
SELECT google_columnar_engine_add_index('INDEX_NAME');
```
Ganti INDEX_NAME dengan nama indeks vektor Anda.
1. Klik Run.

Setelah Anda menambahkan indeks ke columnar engine, semua kueri yang menggunakan indeks ini akan otomatis dipercepat oleh columnar engine. Anda dapat memverifikasi bahwa kueri vektor Anda dipercepat oleh columnar engine menggunakan paket EXPLAIN (ANALYZE, COLUMNAR_ENGINE) pada kueri Anda.

Memverifikasi penggunaan cache

Untuk memverifikasi bahwa kueri vektor Anda dipercepat oleh columnar engine, Anda dapat menggunakan paket EXPLAIN (ANALYZE, COLUMNAR_ENGINE) pada kueri Anda.

Contoh rencana eksekusi ScaNN (Pratinjau)

Berikut adalah contoh rencana eksekusi untuk kueri yang menggunakan indeks ScaNN yang telah ditambahkan ke columnar engine:

EXPLAIN (ANALYZE TRUE, SCANN TRUE, COSTS FALSE, TIMING FALSE, SUMMARY FALSE, VERBOSE FALSE, COLUMNAR_ENGINE TRUE)
SELECT * FROM t ORDER BY val <=> '[0.5,0.5,0.5,0.5]' LIMIT 100;

--This contains details about ScaNN's usage from the columnar engine. Example:
------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Index Scan using scann_idx on t t_1 (actual rows=100 loops=1)
      Order By: (val <=> '[0.5,0.5,0.5,0.5]'::vector)
      Limit: 100
      ScaNN Info: (... columnar engine nodes hit=6...)
      Columnar Engine ScaNN Info: (index found=true)
(5 rows)

Keberadaan columnar engine nodes hit dan Columnar Engine ScaNN Info: (index found=true) dalam output mengonfirmasi bahwa columnar engine digunakan untuk kueri.

Contoh rencana eksekusi HNSW

Rencana eksekusi menampilkan bagian Columnar Engine HNSW Info untuk indeks masing-masing yang menunjukkan metrik seperti rasio elemen yang diambil dari mesin berbasis kolom (elements_from_ce) dan dari disk (elements_from_disk).

Berikut adalah contoh rencana eksekusi untuk kueri yang menggunakan indeks HNSW yang telah ditambahkan ke columnar engine:

EXPLAIN (ANALYZE, COLUMNAR_ENGINE) SELECT * FROM documents ORDER BY embedding <=> '[0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5]'::vector LIMIT 5;

--This contains details about HNSW's usage from the columnar engine. Example:
------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Limit (actual rows=5 loops=1)
   ->  Index Scan using hnsw_idx on documents (actual rows=5 loops=1)
         Order By: (embedding '[0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5]'::vector)
         Columnar Engine HNSW Info: (index found=true elements_from_ce=385 elements_from_disk=0)
         Columnar Check: table is not in the columnar store
(5 rows)

Respons menunjukkan bahwa indeks sedang dipercepat oleh columnar engine, karena semua elemen diambil dari columnar engine (elements_from_ce=385) dan tidak ada yang diambil dari disk (elements_from_disk=0).

Jika modifikasi data seperti pernyataan INSERT, UPDATE, atau DELETE membatalkan entri cache, columnar engine akan menggunakan pendekatan hibrid untuk menjaga akurasi dan performa. Fungsi ini membaca vektor yang valid dan di-cache langsung dari memori, serta hanya mengambil vektor yang diubah atau baru dari disk.

Jika Anda mengubah data dalam jumlah besar, Anda mungkin akan melihat peningkatan sementara pada elements_from_disk dan penurunan performa hingga cache dimuat ulang.

Mengelola indeks yang di-cache

Untuk mengelola siklus proses indeks yang di-cache, ikuti langkah-langkah berikut:

Di konsol Google Cloud , buka halaman Clusters.

Buka Cluster
Untuk menampilkan halaman Overview cluster, klik nama cluster AlloyDB di kolom Resource name.
Di panel navigasi, klik AlloyDB Studio.
Login ke AlloyDB Studio menggunakan nama database, nama pengguna, dan sandi Anda.
Di tab Editor 1, masukkan perintah SQL untuk tugas yang Anda pilih:
- Untuk memuat ulang cache secara manual, jalankan perintah berikut:
```
SELECT google_columnar_engine_refresh_index('INDEX_NAME');
```
- Untuk memverifikasi status indeks, jalankan perintah berikut:
```
SELECT google_columnar_engine_verify('INDEX_NAME');
```
- Untuk menghapus indeks dari cache, jalankan perintah berikut:
```
SELECT google_columnar_engine_drop_index('INDEX_NAME');
```
- Untuk melihat indeks aktif, jalankan perintah berikut:
```
SELECT * FROM g_columnar_indexes;
```
- Untuk melihat indeks yang dipartisi, jalankan perintah berikut:
```
SELECT * FROM g_columnar_index_partitions;
```
Ganti INDEX_NAME dengan nama indeks Anda.
Klik Run.

Batasan

Memperbarui indeks HNSW yang dipercepat columnar engine dapat menggunakan memori hingga dua kali ukuran indeks untuk sementara.