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Articulo de referencia

PostgreSQL

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PostgreSQL ( / ˈ p oʊ s t ɡ r ɛ s k j u ˌ ɛ l /ⓘ POHST -gres-kew- EL ), [ 12 ] [ 13 ] también conocido comoPostgres, es unsistema de gestión de bases de datos relacionales(RDBMS)gratuito y de código abiertola extensibilidadyde SQL. PostgreSQL presentatransaccionesconde atomicidad,consistencia,aislamientoydurabilidad(ACIDvistasactualizables automáticamente,vistas materializadas,disparadores,claves foráneasyprocedimientos almacenados. [ 14 ] Es compatible con todos los principalessistemas operativos, incluidosWindows,Linux,macOS,FreeBSDyOpenBSD, y maneja una variedad de cargas de trabajo desde máquinas individuales hastaalmacenes de datos,lagos de datos, [ 15 ] oservicios webcon muchosusuarios concurrentes.

El Grupo de Desarrollo Global de PostgreSQL se centra exclusivamente en el desarrollo de un motor de base de datos y componentes estrechamente relacionados. Este núcleo es, técnicamente, lo que conforma PostgreSQL, pero existe una extensa comunidad de desarrolladores y un ecosistema que proporciona otros conjuntos de características importantes que, tradicionalmente, podrían ser proporcionados por un proveedor de software propietario . Estas incluyen características de motor de base de datos de propósito especial, como las necesarias para admitir una base de datos geoespacial [ 16 ] o temporal [ 17 ] , o características que emulan otros productos de bases de datos. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] También están disponibles de terceros una amplia variedad de características de interfaz de usuario y de máquina, como interfaces gráficas de usuario [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] o conjuntos de herramientas de equilibrio de carga y alta disponibilidad . [ 25 ] La gran red de soporte de PostgreSQL de terceros, compuesta por personas, empresas, productos y proyectos, aunque no forma parte del Grupo de Desarrollo de PostgreSQL, es esencial para la adopción y el uso del motor de base de datos PostgreSQL y conforma el ecosistema de PostgreSQL en su conjunto. [ 26 ]

PostgreSQL se denominó originalmente POSTGRES, en referencia a sus orígenes como sucesor de la base de datos Ingres desarrollada en la Universidad de California, Berkeley . [ 27 ] [ 28 ] En 1996, el proyecto pasó a llamarse PostgreSQL para reflejar su compatibilidad con SQL . Tras una revisión en 2007, el equipo de desarrollo decidió conservar el nombre PostgreSQL y el alias Postgres. [ 29 ]

Historia

Ingres y la Universidad POSTGRES (1982–1994)

PostgreSQL evolucionó a partir del proyecto Ingres en la Universidad de California, Berkeley. En 1982, el líder del equipo Ingres, Michael Stonebraker , dejó Berkeley para crear una versión propietaria de Ingres. [ 27 ] Regresó a Berkeley en 1985 y comenzó un proyecto posterior a Ingres para abordar los problemas de los sistemas de bases de datos contemporáneos que se habían hecho cada vez más evidentes a principios de la década de 1980. Ganó el Premio Turing en 2014 por estos y otros proyectos, [ 30 ] y las técnicas pioneras desarrolladas en ellos.

El nuevo proyecto, POSTGRES, tenía como objetivo agregar las mínimas características necesarias para brindar soporte completo a los tipos de datos . [ 31 ] Estas características incluían la capacidad de definir tipos y describir completamente las relaciones , algo ampliamente utilizado, pero mantenido completamente por el usuario. En POSTGRES, la base de datos entendía las relaciones y podía recuperar información en tablas relacionadas de forma natural mediante reglas . POSTGRES utilizaba muchas de las ideas de Ingres, pero no su código. [ 32 ] 

A partir de 1986, se publicaron artículos que describían la base del sistema, y ​​se mostró una versión prototipo en la Conferencia ACM SIGMOD de 1988. El equipo lanzó la versión 1 a un pequeño número de usuarios en junio de 1989, seguida de la versión 2 con un sistema de reglas reescrito en junio de 1990. La versión 3, lanzada en 1991, reescribió nuevamente el sistema de reglas y agregó soporte para múltiples administradores de almacenamiento [ 33 ] y un motor de consulta mejorado. Para 1993, el número de usuarios comenzó a desbordar el proyecto con solicitudes de soporte y funciones. Después de lanzar la versión 4.2 [ 34 ] el 30 de junio de 1994 , principalmente una limpieza , el proyecto terminó. Berkeley lanzó POSTGRES bajo una variante de la Licencia MIT , que permitió a otros desarrolladores usar el código para cualquier uso. En ese momento, POSTGRES usaba un intérprete de lenguaje de consulta POSTQUEL influenciado por Ingres , que podía usarse interactivamente con una aplicación de consola llamada .  monitor

PostgreSQL95 (1994–1996)

En 1994, los estudiantes de posgrado de Berkeley, Andrew Yu y Jolly Chen, reemplazaron el intérprete del lenguaje de consulta POSTQUEL por uno para el lenguaje de consulta SQL, creando así Postgres95. La monitorconsola también fue reemplazada psql. Yu y Chen anunciaron la primera versión (0.01) a los beta testers el 5 de mayo de 1995. La versión 1.0 de Postgres95 se anunció el 5 de septiembre de 1995, con una licencia más permisiva que permitía modificar libremente el software.

El 8 de julio de 1996, Marc Fournier de Hub.org Networking Services proporcionó el primer servidor de desarrollo no universitario para el esfuerzo de desarrollo de código abierto. [ 3 ] Con la participación de Bruce Momjian y Vadim B. Mikheev, se comenzó a trabajar para estabilizar el código heredado de Berkeley.

PostgreSQL (1996–presente)

En 1996, el proyecto pasó a llamarse PostgreSQL para reflejar su compatibilidad con SQL. La presencia en línea en el sitio web PostgreSQL.org comenzó el 22 de octubre de 1996. [ 35 ] La primera versión de PostgreSQL, la versión 6.0, se lanzó el 29 de enero de 1997. Desde entonces, desarrolladores y voluntarios de todo el mundo han mantenido el software como el Grupo de Desarrollo Global de PostgreSQL. [ 2 ]

El proyecto continúa publicando versiones bajo su licencia de software libre y de código abierto PostgreSQL. El código proviene de contribuciones de proveedores de software propietario, empresas de soporte y programadores de código abierto.

A partir de 2025, PostgreSQL se encuentra en la versión principal 18, que destaca por implementar E/S asíncrona (AIO), lo que permite a los usuarios de la base de datos realizar tareas de E/S concurrentes como lectura anticipada y escaneo secuencial. [ 36 ]

Control de concurrencia multiversión (MVCC)

PostgreSQL gestiona la concurrencia mediante el control de concurrencia multiversión (MVCC), que proporciona a cada transacción una "instantánea" de la base de datos, permitiendo realizar cambios sin afectar a otras transacciones. Esto elimina en gran medida la necesidad de bloqueos de lectura y garantiza que la base de datos mantenga los principios ACID . PostgreSQL ofrece cuatro niveles de aislamiento de transacciones : Lectura no confirmada, Lectura confirmada, Lectura repetible y Serializable. Dado que PostgreSQL es inmune a las lecturas sucias, solicitar un nivel de aislamiento de transacción de Lectura no confirmada proporciona una lectura confirmada en su lugar. PostgreSQL admite la serialización completa mediante el método de aislamiento de instantánea serializable (SSI). [ 37 ] La implementación de MVCC de PostgreSQL es propensa a problemas de rendimiento que requieren optimización cuando se encuentra bajo una carga de escritura intensa que actualiza filas existentes. [ 38 ]

Almacenamiento y replicación

Replicación

PostgreSQL incluye replicación binaria integrada que se basa en el envío asíncrono de los cambios ( registros de escritura anticipada (WAL)) a los nodos réplica, con la capacidad de ejecutar consultas de solo lectura en estos nodos replicados. Esto permite distribuir el tráfico de lectura entre varios nodos de manera eficiente. El software de replicación anterior que permitía una escalabilidad de lectura similar normalmente dependía de agregar activadores de replicación al nodo maestro, lo que aumentaba la carga.

PostgreSQL incluye replicación síncrona integrada [ 39 ] que garantiza que, para cada transacción de escritura, el maestro espere hasta que al menos un nodo réplica haya escrito los datos en su registro de transacciones . A diferencia de otros sistemas de bases de datos, la durabilidad de una transacción (ya sea asíncrona o síncrona) se puede especificar por base de datos, por usuario, por sesión o incluso por transacción. Esto puede ser útil para cargas de trabajo que no requieren tales garantías y puede no ser deseable para todos los datos, ya que ralentiza el rendimiento debido al requisito de confirmación de que la transacción llegue al nodo en espera síncrono.

Los servidores en espera pueden ser síncronos o asíncronos. En la configuración se especifican los servidores en espera síncronos, que determinan qué servidores son candidatos para la replicación síncrona. El primero de la lista que esté transmitiendo activamente se utilizará como servidor síncrono actual. Si este falla, el sistema conmuta al siguiente en la lista.

La replicación de PostgreSQL puede provocar conflictos entre los servidores principal y de respaldo, especialmente cuando las tuplas se eliminan prematuramente del servidor de respaldo a pesar de que las consultas en curso acceden a ellas. [ 40 ] Para abordar esto, PostgreSQL incluye un indicador de retroalimentación [ 41 ] mediante el cual el servidor de respaldo informa proactivamente al servidor principal sobre cualquier consulta en curso para mitigar este tipo de conflicto.

La replicación síncrona multi-maestro no está incluida en el núcleo de PostgreSQL. Postgres-XC, que se basa en PostgreSQL, proporciona replicación síncrona multi-maestro escalable. [ 42 ] Tiene la misma licencia que PostgreSQL. Un proyecto relacionado se llama Postgres-XL . Postgres-R es otra bifurcación . [ 43 ] La replicación bidireccional (BDR) es un sistema de replicación asíncrona multi-maestro para PostgreSQL. [ 44 ]

Herramientas como repmgr facilitan la gestión de clústeres de replicación.

Existen varios paquetes de replicación asíncrona basados ​​en disparadores. Estos siguen siendo útiles incluso después de la introducción de las capacidades principales ampliadas, para situaciones en las que la replicación binaria de un clúster de base de datos completo no es apropiada:

Índices

PostgreSQL incluye soporte integrado para índices de árbol B y tablas hash regulares , y cuatro métodos de acceso a índices: árboles de búsqueda generalizados ( GiST ), índices invertidos generalizados (GIN), GiST particionados espacialmente (SP-GiST) [ 46 ] e índices de rango de bloques (BRIN). Además, se pueden crear métodos de índice definidos por el usuario, aunque este es un proceso bastante complejo. Los índices en PostgreSQL también admiten las siguientes características:

Esquemas

Los esquemas de PostgreSQL son espacios de nombres que permiten que objetos del mismo tipo y nombre coexistan en una misma base de datos. No deben confundirse con un esquema de base de datos , que es la especificación abstracta, estructural y organizativa que define cómo se relacionan los datos de cada tabla con los de otras tablas. Todos los objetos de la base de datos PostgreSQL, salvo algunos objetos globales como los roles y los espacios de tablas , existen dentro de un esquema. No se pueden anidar, y los esquemas no pueden contener otros esquemas. El sistema de permisos controla el acceso a los esquemas y a su contenido. Por defecto, las bases de datos recién creadas solo tienen un esquema llamado "public" , pero se pueden añadir otros esquemas y el esquema "public" no es obligatorio.

Una search_pathconfiguración determina el orden en que PostgreSQL verifica los esquemas en busca de objetos no calificados (aquellos sin un esquema con prefijo). Por defecto, se establece en $user, public( $userse refiere al usuario de la base de datos actualmente conectado). Este valor predeterminado se puede establecer a nivel de base de datos o rol, pero como es un parámetro de sesión, se puede modificar libremente (incluso varias veces) durante una sesión de cliente, afectando solo a esa sesión.

Los esquemas inexistentes, u otros esquemas no accesibles para el usuario que ha iniciado sesión, que aparecen en search_path, se omiten silenciosamente durante la búsqueda de objetos.

Los nuevos objetos se crean en el esquema válido (uno al que se pueda acceder) que aparezca primero en la ruta de búsqueda.

Tipos de datos

Se admite una amplia variedad de tipos de datos nativos, entre los que se incluyen:

Además, los usuarios pueden crear sus propios tipos de datos, que generalmente se pueden indexar completamente mediante las infraestructuras de indexación de PostgreSQL : GiST, GIN y SP-GiST. Algunos ejemplos son los tipos de datos del sistema de información geográfica (SIG) del proyecto PostGIS para PostgreSQL. 

También existe un tipo de dato llamado dominio , que es igual que cualquier otro tipo de dato, pero con restricciones opcionales definidas por su creador. Esto significa que cualquier dato introducido en una columna mediante dicho dominio deberá ajustarse a las restricciones definidas en el mismo.

Se puede utilizar un tipo de dato que represente un rango de datos, denominado tipo de rango. Estos pueden ser rangos discretos (por ejemplo, todos los valores enteros del 1 al 10) o rangos continuos (por ejemplo, cualquier hora entre las 10:00 y las 11:00 ). Los tipos de rango integrados disponibles incluyen rangos de enteros, números grandes, números decimales, marcas de tiempo (con y sin zona horaria) y fechas.

Se pueden crear tipos de rango personalizados para habilitar nuevos tipos de rangos, como rangos de direcciones IP usando el tipo inet como base, o rangos de punto flotante usando el tipo de datos float como base. Los tipos de rango admiten límites de rango inclusivos y exclusivos usando los caracteres []y respectivamente. (p. ej., representa todos los enteros desde 4 inclusive hasta 9 pero sin incluirlo). Los tipos de rango también son compatibles con los operadores existentes que se utilizan para comprobar la superposición, la contención, el derecho de, etc.()[4,9)

Objetos definidos por el usuario

Se pueden crear nuevos tipos de casi todos los objetos dentro de la base de datos, incluyendo:

  • Reparto
  • Conversiones
  • Tipos de datos
  • Dominios de datos
  • Funciones, incluidas las funciones de agregación y las funciones de ventana.
  • Índices, incluidos índices personalizados para tipos personalizados.
  • Operadores (los existentes pueden sobrecargarse )
  • Lenguajes de procedimiento

Herencia

Las tablas pueden configurarse para heredar sus características de una tabla principal . Los datos de las tablas secundarias parecerán existir en las tablas principales, a menos que se seleccionen datos de la tabla principal mediante la palabra clave ONLY . Agregar una columna a la tabla principal hará que esa columna aparezca en la tabla secundaria.SELECT*FROMONLYparent_table;

La herencia se puede utilizar para implementar el particionamiento de tablas, empleando disparadores o reglas para dirigir las inserciones de la tabla principal a las tablas secundarias correspondientes.

Esta función no es totalmente compatible. En particular, las restricciones de tabla no son heredables actualmente. Todas las restricciones de comprobación y las restricciones de no nulidad de una tabla principal se heredan automáticamente en sus tablas secundarias. Otros tipos de restricciones (unique, clave primaria y clave externa) no se heredan.

La herencia proporciona una forma de asignar las características de las jerarquías de generalización representadas en los diagramas entidad-relación (DER) directamente a la base de datos PostgreSQL.

Otras características de almacenamiento

Control y conectividad

Envoltorios de datos extranjeros

PostgreSQL puede conectarse con otros sistemas para recuperar datos mediante adaptadores de datos externos (FDW). [ 50 ] Estos pueden adoptar cualquier forma de fuente de datos, como un sistema de archivos, otro sistema de gestión de bases de datos relacionales (RDBMS) o un servicio web. Esto significa que las consultas de base de datos habituales pueden usar estas fuentes de datos como tablas normales, e incluso combinar varias fuentes de datos.

Interfaces

PostgreSQL admite un protocolo de comunicación binario que permite a las aplicaciones conectarse al servidor de base de datos. El protocolo tiene versiones (actualmente 3.0, a partir de PostgreSQL 7.4) y cuenta con una especificación detallada. [ 51 ]

La implementación oficial del cliente de este protocolo de comunicación es una API de C , libpq. [ 52 ] Además, la herramienta ECPG, oficialmente compatible , permite incrustar comandos SQL en código C. [ 53 ] Ambas forman parte de la distribución estándar de PostgreSQL. [ 54 ]

Existen bibliotecas de terceros para conectarse a PostgreSQL disponibles para muchos lenguajes de programación , incluidos C++ , [ 55 ] Java , [ 56 ] Julia , [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] Python , [ 60 ] Node.js , [ 61 ] Go , [ 62 ] y Rust . [ 63 ]

Lenguajes de procedimiento

Los lenguajes procedimentales permiten a los desarrolladores extender la base de datos con subrutinas personalizadas (funciones), a menudo llamadas procedimientos almacenados . Estas funciones se pueden usar para crear disparadores de base de datos (funciones que se invocan al modificar ciertos datos), tipos de datos personalizados y funciones de agregación . [ 64 ] Los lenguajes procedimentales también se pueden invocar sin definir una función, utilizando un comando DO a nivel SQL. [ 65 ]

Los lenguajes se dividen en dos grupos: los procedimientos escritos en lenguajes seguros se ejecutan en un entorno aislado (sandbox) y cualquier usuario puede crearlos y utilizarlos sin problemas. Los procedimientos escritos en lenguajes no seguros solo pueden ser creados por superusuarios , ya que permiten eludir las restricciones de seguridad de la base de datos, pero también pueden acceder a fuentes externas a ella. Algunos lenguajes, como Perl, ofrecen versiones tanto seguras como no seguras.

PostgreSQL tiene soporte integrado para tres lenguajes de programación procedimentales:

  • SQL simple (seguro). Las funciones SQL más sencillas se pueden expandir directamente en la consulta (SQL) que las llama, lo que ahorra la sobrecarga de la llamada a la función y permite que el optimizador de consultas "vea dentro" de la función.
  • Lenguaje de procedimientos/PostgreSQL ( PL/pgSQL ) (seguro), que se asemeja al lenguaje de procedimientos de Oracle para SQL ( PL/SQL ) y a los módulos almacenados persistentes SQL ( SQL/PSM ).
  • C (no seguro), que permite cargar una o más bibliotecas compartidas personalizadas en la base de datos. Las funciones escritas en C ofrecen el mejor rendimiento, pero los errores en el código pueden provocar fallos y, potencialmente, dañar la base de datos. La mayoría de las funciones integradas están escritas en C.

Además, PostgreSQL permite cargar lenguajes procedimentales en la base de datos mediante extensiones. Se incluyen tres extensiones de lenguaje con PostgreSQL para admitir Perl , Tcl y Python . Para Python, se utiliza la versión actual Python 3 , y la versión descontinuada Python 2 ya no es compatible a partir de PostgreSQL 15. Ambas eran compatibles anteriormente, con Python 2 como predeterminado , mientras que las versiones antiguas y nuevas no podían usarse en la misma sesión. [ 66 ] Los proyectos externos brindan soporte para muchos otros lenguajes, [ 67 ] incluyendo PL/ Java , JavaScript (PL/V8), PL/ Julia , [ 59 ] PL/ R , [ 68 ] PL/ Ruby y otros.

Desencadenantes

Los disparadores son eventos que se activan mediante las sentencias del lenguaje de manipulación de datos (DML) de SQL. Por ejemplo, una sentencia INSERT podría activar un disparador que compruebe la validez de los valores de la sentencia. La mayoría de los disparadores solo se activan mediante sentencias INSERT o UPDATE .

Los disparadores son totalmente compatibles y pueden asociarse a tablas. Pueden ser por columna y condicionales; por ejemplo, los disparadores UPDATE pueden dirigirse a columnas específicas de una tabla, y se puede configurar su ejecución bajo un conjunto de condiciones, tal como se especifica en la cláusula WHERE del disparador. Los disparadores pueden asociarse a vistas mediante la condición INSTEAD OF. Varios disparadores se ejecutan en orden alfabético. Además de llamar a funciones escritas en PL/pgSQL nativo, los disparadores también pueden invocar funciones escritas en otros lenguajes como PL/Python o PL/Perl.

notificaciones asíncronas

PostgreSQL proporciona un sistema de mensajería asíncrona al que se accede mediante los comandos NOTIFY, LISTEN y UNLISTEN. Una sesión puede emitir un comando NOTIFY, junto con el canal especificado por el usuario y una carga útil opcional, para marcar la ocurrencia de un evento particular. Otras sesiones pueden detectar estos eventos emitiendo un comando LISTEN, que puede escuchar un canal específico. Esta funcionalidad se puede utilizar para una amplia variedad de propósitos, como notificar a otras sesiones cuando se ha actualizado una tabla o para que distintas aplicaciones detecten cuándo se ha realizado una acción específica. Este sistema evita la necesidad de que las aplicaciones realicen sondeos continuos para comprobar si algo ha cambiado, reduciendo así la sobrecarga innecesaria. Las notificaciones son totalmente transaccionales, es decir, los mensajes no se envían hasta que se confirma la transacción de la que proceden. Esto elimina el problema de que se envíen mensajes para una acción que luego se revierte.

Muchos conectores para PostgreSQL ofrecen soporte para este sistema de notificaciones (incluidos libpq, JDBC, Npgsql, psycopg y node.js), por lo que puede ser utilizado por aplicaciones externas.

PostgreSQL puede actuar como un servidor "pub/sub" o servidor de trabajos persistente y eficaz combinando LISTEN con FOR UPDATE SKIP LOCKED. [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]

Normas

Las reglas permiten reescribir el árbol de consultas de una consulta entrante; son un lenguaje de macros SQL que se ejecuta automáticamente. Las reglas de reescritura de consultas se asocian a una tabla o clase y reescriben las sentencias DML entrantes (select, insert, update o delete) en una o más consultas que reemplazan la sentencia DML original o se ejecutan junto con ella. La reescritura de consultas se produce después del análisis de la sentencia DML y antes de la planificación de la consulta.

La funcionalidad que proporcionan las reglas fue, prácticamente en todos los aspectos, replicada posteriormente con la introducción de nuevos tipos de disparadores. Generalmente, se prefiere el uso de disparadores a las reglas, ya que resulta más sencillo comprender su comportamiento e interacciones que cuando se utilizan reglas equivalentes.

Otras funciones de consulta

  • Actas
  • Búsqueda de texto completo
  • Vistas
  • Uniones internas, externas (completas, izquierda y derecha) y transversales
  • Subselecciones​
    • Subconsultas correlacionadas [ 75 ]
  • Expresiones regulares [ 76 ]
  • Expresiones de tabla comunes y expresiones de tabla comunes modificables
  • Conexiones cifradas mediante Transport Layer Security (TLS); las versiones actuales no utilizan SSL vulnerable, incluso con esa opción de configuración [ 77 ].
  • Dominios
  • Puntos de guardado
  • Compromiso en dos fases
  • La técnica de almacenamiento de atributos de gran tamaño (TOAST) se utiliza para almacenar de forma transparente atributos de tabla grandes (como archivos adjuntos MIME grandes o mensajes XML) en un área separada, con compresión automática.
  • SQL embebido se implementa mediante un preprocesador. El código SQL se escribe primero embebido en código C. Luego, el código se ejecuta a través del preprocesador ECPG, que reemplaza el SQL con llamadas a la biblioteca de código. Posteriormente, el código se compila con un compilador de C. El embebido también funciona con C++ , pero no reconoce todas las construcciones de C++.

Modelo de concurrencia

El servidor PostgreSQL se basa en procesos (no en subprocesos) y utiliza un proceso del sistema operativo por sesión de base de datos. El sistema operativo distribuye automáticamente varias sesiones entre todas las CPU disponibles. Muchos tipos de consultas también pueden paralelizarse en varios procesos de trabajo en segundo plano, aprovechando así las múltiples CPU o núcleos. [ 78 ] Las aplicaciones cliente pueden usar subprocesos y crear múltiples conexiones a la base de datos desde cada subproceso. [ 79 ]

Seguridad

PostgreSQL gestiona su seguridad interna por rol . Un rol se considera generalmente un usuario (un rol que puede iniciar sesión) o un grupo (un rol del que otros roles son miembros). Se pueden otorgar o revocar permisos sobre cualquier objeto, incluso a nivel de columna, y se puede permitir o impedir la visibilidad, creación, modificación o eliminación de objetos a nivel de base de datos, esquema , tabla y fila.

La función SECURITY LABEL de PostgreSQL (extensión a los estándares SQL) permite una seguridad adicional; con un módulo cargable incluido que admite el control de acceso obligatorio (MAC) basado en etiquetas según la política de seguridad de Security-Enhanced Linux (SELinux). [ 80 ] [ 81 ]

PostgreSQL admite de forma nativa una amplia gama de mecanismos de autenticación externos, entre los que se incluyen:

Los métodos GSSAPI, SSPI, Kerberos, peer, ident y certificate también pueden usar un archivo "map" específico que enumera qué usuarios que coinciden con ese sistema de autenticación tienen permitido conectarse como un usuario de base de datos específico.

Estos métodos se especifican en el archivo de configuración de autenticación basada en host del clúster ( pg_hba.conf), que determina qué conexiones están permitidas. Esto permite controlar qué usuario puede conectarse a qué base de datos, desde dónde puede conectarse (dirección IP, rango de direcciones IP, socket de dominio), qué sistema de autenticación se aplicará y si la conexión debe usar Seguridad de la capa de transporte (TLS).

Cumplimiento de las normas

PostgreSQL afirma una alta, pero no completa, conformidad con el último estándar SQL ("a partir de la versión 17, lanzada en septiembre de 2024, PostgreSQL cumple con al menos 170 de las 177 características obligatorias para la conformidad con SQL:2023 Core", y ninguna otra base de datos se ajusta completamente a él [ 83 ] ). Una excepción es el manejo de identificadores sin comillas, como nombres de tablas o columnas. En PostgreSQL, se convierten internamente a minúsculas [ 84 ] , mientras que el estándar indica que los identificadores sin comillas deben convertirse a mayúsculas. Por lo tanto, Foodebería ser equivalente a FOOno foosegún el estándar. Otras deficiencias se refieren a la ausencia de tablas temporales que permitan el registro automático de versiones de filas durante las transacciones con la posibilidad de navegar en el tiempo (predicado FOR SYSTEM TIME), aunque existen extensiones de terceros relativamente compatibles con SQL. [ 17 ]

Puntos de referencia y rendimiento

Se han realizado muchos estudios informales sobre el rendimiento de PostgreSQL. [ 85 ] Las mejoras de rendimiento destinadas a mejorar la escalabilidad comenzaron en gran medida con la versión 8.1. Pruebas comparativas sencillas entre la versión 8.0 y la versión 8.4 mostraron que esta última era más de diez veces más rápida en cargas de trabajo de solo lectura y al menos 7,5 veces más rápida en cargas de trabajo de lectura y escritura. [ 86 ]

El primer benchmark estándar de la industria y validado por pares se completó en junio de 2007, utilizando el servidor de aplicaciones Sun Java System (versión propietaria de GlassFish ) 9.0 Platform Edition, el servidor Sun Fire basado en UltraSPARC T1 y PostgreSQL 8.2. [ 87 ] Este resultado de 778,14 SPECjAppServer2004 JOPS@Standard se compara favorablemente con los 874 JOPS@Standard con Oracle 10 en un sistema HP-UX basado en Itanium . [ 85 ]

En agosto de 2007, Sun presentó una puntuación de referencia mejorada de 813,73 SPECjAppServer2004 JOPS@Standard. Con el sistema bajo prueba a un precio reducido, la relación precio/rendimiento mejoró de 84,98 $/JOPS a 70,57 $/JOPS. [ 88 ]

La configuración predeterminada de PostgreSQL utiliza solo una pequeña cantidad de memoria dedicada para fines críticos de rendimiento, como el almacenamiento en caché de bloques de la base de datos y la ordenación. Esta limitación se debe principalmente a que los sistemas operativos más antiguos requerían cambios en el núcleo para permitir la asignación de grandes bloques de memoria compartida . [ 89 ] PostgreSQL.org ofrece consejos sobre prácticas básicas recomendadas de rendimiento en una wiki . [ 90 ]

En abril de 2012, Robert Haas de EnterpriseDB demostró la escalabilidad lineal de CPU de PostgreSQL 9.2 utilizando un servidor con 64 núcleos. [ 91 ]

Matloob Khushi realizó una prueba comparativa entre PostgreSQL 9.0 y MySQL 5.6.15 para evaluar su capacidad de procesar datos genómicos. En su análisis de rendimiento, descubrió que PostgreSQL extrae regiones genómicas superpuestas ocho veces más rápido que MySQL utilizando dos conjuntos de datos de 80 000 cada uno, que forman regiones aleatorias de ADN humano. La inserción y la carga de datos en PostgreSQL también fueron mejores, aunque la capacidad de búsqueda general de ambas bases de datos fue prácticamente equivalente. [ 92 ]

Plataformas

PostgreSQL está disponible para los siguientes sistemas operativos: Linux (todas las distribuciones recientes), instaladores ARM de 64 bits y x86-64 disponibles y probados para macOS versión 10.14 y posteriores, [ 93 ] Windows (con instaladores disponibles y probados para Windows Server 2022 y 2016 de 64 bits [ 94 ] ), FreeBSD , OpenBSD , [ 95 ] NetBSD , DragonFlyBSD y estos sin ejecutables binarios oficiales (aunque probablemente no oficiales disponibles), Solaris , [ 96 ] e illumos .

Se espera que PostgreSQL funcione en cualquiera de las siguientes arquitecturas de conjunto de instrucciones (y sistemas operativos): x86-64 de 64 bits y x86 de 32 bits en Windows y otros sistemas operativos; además de Windows, también es compatible con: ARM de 64 bits [ 97 ] y el antiguo ARM de 32 bits , incluyendo versiones más antiguas como ARMv6 en Raspberry Pi [ 98 ] , RISC-V , z/Architecture , S/390 , PowerPC (incluido Power ISA de 64 bits ), SPARC (también de 64 bits), MIPS y PA-RISC . También se sabía que funcionaba en otras plataformas (aunque no se había probado en ellas durante años, es decir, en las versiones más recientes). [ 99 ]

Administración de bases de datos

Las interfaces y herramientas de código abierto para la administración de PostgreSQL incluyen:

psql
La interfaz principal de PostgreSQL es el psqlprograma de línea de comandos , que permite introducir consultas SQL directamente o ejecutarlas desde un archivo. Además, psql ofrece varios metacomandos y funciones similares a las de un intérprete de comandos para facilitar la escritura de scripts y la automatización de diversas tareas; por ejemplo, el autocompletado de nombres de objetos y sintaxis SQL.
pgAdmin
El paquete pgAdmin es una herramienta de administración de interfaz gráfica de usuario (GUI) gratuita y de código abierto para PostgreSQL, compatible con numerosas plataformas informáticas. [ 101 ] El programa está disponible en más de una docena de idiomas. El primer prototipo, denominado pgManager, se escribió para PostgreSQL 6.3.2 en 1998, y posteriormente se reescribió y publicó como pgAdmin bajo la Licencia Pública General GNU (GPL). La segunda versión (denominada pgAdmin II) fue una reescritura completa, publicada por primera vez el 16 de enero de 2002. La tercera versión, pgAdmin III, se publicó inicialmente bajo la Licencia Artística y posteriormente bajo la misma licencia que PostgreSQL. A diferencia de las versiones anteriores, escritas en Visual Basic , pgAdmin III está escrito en C++, utilizando el marco wxWidgets [ 102 ] , lo que le permite ejecutarse en la mayoría de los sistemas operativos comunes. La herramienta de consulta incluye un lenguaje de scripting llamado pgScript para tareas de administración y desarrollo. En diciembre de 2014, Dave Page, fundador y desarrollador principal del proyecto pgAdmin, [ 103 ] anunció que, con el cambio hacia modelos basados ​​en la web, se había comenzado a trabajar en pgAdmin 4 con el objetivo de facilitar las implementaciones en la nube. [ 104 ] En 2016, se lanzó pgAdmin 4. El backend de pgAdmin 4 se escribió en Python , utilizando Flask y el framework Qt . [ 105 ]
phpPgAdmin
phpPgAdmin es una herramienta de administración web para PostgreSQL escrita en PHP y basada en la popular interfaz phpMyAdmin , originalmente escrita para la administración de MySQL . [ 106 ]
PostgreSQL Studio
PostgreSQL Studio permite a los usuarios realizar tareas esenciales de desarrollo de bases de datos PostgreSQL desde una consola web. PostgreSQL Studio permite a los usuarios trabajar con bases de datos en la nube sin necesidad de abrir cortafuegos. [ 107 ]
EquipoPostgreSQL
Interfaz web para PostgreSQL basada en AJAX/JavaScript. Permite explorar, mantener y crear datos y objetos de base de datos a través de un navegador web. La interfaz ofrece un editor SQL con pestañas y autocompletado, widgets para editar filas, navegación mediante claves foráneas entre filas y tablas, gestión de favoritos para scripts de uso frecuente, entre otras características. Admite SSH tanto para la interfaz web como para las conexiones a la base de datos . Hay instaladores disponibles para Windows, Macintosh y Linux, y un archivo multiplataforma sencillo que se ejecuta desde un script. [ 108 ]
LibreOffice, OpenOffice.org
LibreOffice y OpenOffice.org Base se pueden usar como interfaz para PostgreSQL. [ 109 ] [ 110 ]
pgTejón
El analizador de registros de PostgreSQL pgBadger genera informes detallados a partir de un archivo de registro de PostgreSQL. [ 111 ]
pgDevOps
pgDevOps es un conjunto de herramientas web para instalar y administrar múltiples versiones, extensiones y componentes de la comunidad de PostgreSQL, desarrollar consultas SQL, monitorear bases de datos en ejecución y encontrar problemas de rendimiento. [ 112 ]
Administrador
Adminer es una herramienta de administración web sencilla para PostgreSQL y otras bases de datos, escrita en PHP.
pgBackRest
pgBackRest es una herramienta de copia de seguridad y restauración para PostgreSQL que ofrece soporte para copias de seguridad completas, diferenciales e incrementales. [ 113 ]
pgaudit
pgaudit es una extensión de PostgreSQL que proporciona un registro de auditoría detallado de sesiones y/o objetos a través de la función de registro estándar proporcionada por PostgreSQL. [ 114 ]
WAL-E
WAL-E es una herramienta de copia de seguridad y restauración para PostgreSQL que proporciona soporte para copias de seguridad físicas ( basadas en WAL ), escrita en Python. [ 115 ]
DBeaver
DBeaver es una herramienta de administración gráfica de código abierto y gratuita para PostgreSQL. Incluye diagramas de entidades visuales y funciones de Intellisense . También cuenta con una licencia PRO comercial.
Postgreso
Postgresus es una herramienta de copia de seguridad de código abierto con interfaz gráfica de usuario para copias de seguridad programadas, compatible con fuentes externas (S3, NAS, FTP, Google Drive, Google Cloud, etc.) y notificaciones a servicios externos (Slack, Discord, Telegram, SMTP, etc.). [ 116 ]

Varias empresas ofrecen herramientas propietarias para PostgreSQL. Estas suelen constar de un núcleo universal adaptado a diferentes bases de datos específicas. Comparten en su mayoría las funciones de administración con las herramientas de código abierto, pero ofrecen mejoras en el modelado de datos , la importación, la exportación y la generación de informes.

Usuarios destacados

Entre las organizaciones y productos destacados que utilizan PostgreSQL como base de datos principal se incluyen:

Implementaciones de servicios

Algunos proveedores destacados ofrecen PostgreSQL como software como servicio :

  • Heroku , un proveedor de plataforma como servicio , ha sido compatible con PostgreSQL desde sus inicios en 2007. [ 143 ] Ofrecen funciones de valor añadido como la reversión completa de la base de datos (capacidad de restaurar una base de datos desde cualquier momento especificado), [ 144 ] que se basa en WAL-E, software de código abierto desarrollado por Heroku. [ 145 ]
  • En enero de 2012, EnterpriseDB lanzó una versión en la nube tanto de PostgreSQL como de su propio servidor propietario Postgres Plus Advanced Server con aprovisionamiento automatizado para conmutación por error, replicación, equilibrio de carga y escalado. Se ejecuta en Amazon Web Services . [ 146 ] Desde 2015, Postgres Advanced Server se ofrece como ApsaraDB para PPAS, una base de datos relacional como servicio en Alibaba Cloud. [ 147 ]
  • VMware ha ofrecido vFabric Postgres (también denominado vPostgres [ 148 ] ) para nubes privadas en VMware vSphere desde mayo de 2012. [ 149 ] La compañía anunció el fin de disponibilidad (EOA) del producto en 2014. [ 150 ]
  • En noviembre de 2013, Amazon Web Services anunció la incorporación de PostgreSQL a su oferta de servicios de bases de datos relacionales . [ 151 ] [ 152 ]
  • En noviembre de 2016, Amazon Web Services anunció la incorporación de compatibilidad con PostgreSQL a su oferta de base de datos administrada nativa de la nube, Amazon Aurora . [ 153 ]
  • En mayo de 2017, Microsoft Azure anunció Azure Databases para PostgreSQL. [ 154 ]
  • En mayo de 2019, Alibaba Cloud anunció PolarDB para PostgreSQL. [ 155 ]
  • La plataforma Jelastic Multicloud como servicio ha proporcionado soporte para PostgreSQL basado en contenedores desde 2011. También ofrece replicación asíncrona automatizada maestro-esclavo de PostgreSQL. [ 156 ]
  • En junio de 2019, IBM Cloud anunció IBM Cloud Hyper Protect DBaaS para PostgreSQL. [ 157 ]
  • En septiembre de 2020, Crunchy Data anunció Crunchy Bridge. [ 158 ]
  • En octubre de 2021, Render ha brindado soporte para bases de datos PostgreSQL administradas desde 2021. [ 159 ] .
  • En junio de 2022, Neon.tech anunció Neon Serverless Postgres. [ 160 ]
  • En diciembre de 2022, Google Cloud Platform anunció la disponibilidad general de AlloyDB como un servicio en la nube PostgreSQL totalmente administrado. [ 161 ]
  • En octubre de 2023, Nile anunció Nile Postgres Platform. [ 162 ]
  • En abril de 2024, Google Cloud Platform anunció la disponibilidad general de AlloyDB Omni, una versión descargable de AlloyDB diseñada para ejecutarse en cualquier infraestructura, incluyendo entornos locales, otras nubes o entornos de borde. [ 163 ]
  • En septiembre de 2025, PlanetScale.com anunció la disponibilidad general de PlanetScale para Postgres, una versión administrada y de alta disponibilidad de Postgres. [ 164 ]

Historial de lanzamientos

Leyenda:
Sin soporte
Compatible
Última versión
Versión preliminar
Versión futura

Ecosistema y derivados

Gracias a su permisiva licencia de código abierto y su arquitectura extensible, se ha desarrollado un amplio ecosistema en torno a PostgreSQL. Este incluye numerosas empresas que ofrecen soporte y alojamiento especializados, así como varias bifurcaciones y bases de datos derivadas que adaptan PostgreSQL a cargas de trabajo específicas. Entre las derivadas más destacadas se encuentran:

  • Base de datos Greenplum : Un almacén de datos de procesamiento masivamente paralelo (MPP) basado en una versión anterior de PostgreSQL, diseñado para análisis a gran escala. [ 188 ]
  • TimescaleDB : Una base de datos de series temporales que se ofrece como una extensión de PostgreSQL, optimizada para manejar la ingesta rápida y las consultas complejas de datos de series temporales. [ 189 ]
  • Amazon Aurora : Una base de datos relacional nativa de la nube ofrecida por Amazon Web Services que proporciona una edición compatible con PostgreSQL. [ 190 ]
  • Neon: Una implementación de PostgreSQL de código abierto y sin servidor que separa el almacenamiento y el procesamiento para ofrecer características de desarrollo modernas como la ramificación de bases de datos. [ 191 ]
  • AlloyDB: Una base de datos de Google Cloud totalmente administrada y compatible con PostgreSQL que separa el procesamiento y el almacenamiento, diseñada para cargas de trabajo híbridas y capacidades de IA integradas. [ 192 ]
  • PlanetScale Postgres: Instancias de Postgres totalmente administradas y de alta disponibilidad que admiten ramificación de bases de datos y Database Traffic Control™. [ 164 ] [ 193 ]

Véase también

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Lecturas adicionales

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  • Krosing, Hannu; Roybal, Kirk (15 de junio de 2013). Programación de servidores PostgreSQL (segunda  edición). Packt Publishing . ISBN 978-1-84951-698-3.
  • Riggs, Simon; Krosing, Hannu (27 de octubre de 2010). PostgreSQL 9 Administration Cookbook (segunda  edición). Packt Publishing . ISBN 978-1-84951-028-8.
  • Smith, Greg (15 de octubre de 2010). PostgreSQL 9 Alto Rendimiento . Packt Publishing . ISBN 978-1-84951-030-1.
  • Gilmore, W. Jason; Treat, Robert (27 de febrero de 2006). Introducción a PHP y PostgreSQL 8: De principiante a profesional . Apress . pág.  896. ISBN 1-59059-547-5Archivado del original el 8 de julio de 2009. Consultado el 28 de abril de 2009 .
  • Douglas, Korry (5 de agosto de 2005). PostgreSQL (segunda  edición). Sams . pág.  1032. ISBN 0-672-32756-2.
  • Matthew, Neil; Stones, Richard (6 de abril de 2005). Introducción a las bases de datos con PostgreSQL (segunda  edición). Apress . pág.  664. ISBN 1-59059-478-9Archivado del original el 9 de abril de 2009. Consultado el 28 de abril de 2009 .
  • Worsley, John C.; Drake, Joshua D. (enero de 2002). PostgreSQL práctico . O'Reilly Media . 636 págs . ISBN  1-56592-846-6.
  • Sitio web oficial ywikiEdita esto en Wikidata
  • Un catálogo de software con proyectos y productos relacionados.
  • El repositorio oficial principal del código fuente (para consultarlo) y las preguntas frecuentes para desarrolladores.
  • La referencia oficial para los autores de la documentación de PostgreSQL
  • Todos los repositorios oficiales de código fuente de PostgreSQL
  • PostgreSQL en GitHub
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