Benchmarks de desempenho

Benchmarks de desempenho que comparam o Postgres managed by ClickHouse com o AWS Aurora, RDS e outros serviços gerenciados de PostgreSQL

TL;DR

• Benchmark do Postgres managed by ClickHouse em comparação com o AWS RDS (16k IOPS provisionadas) e o Aurora IO Optimized, usando os testes padrão do pgbench
• Desempenho: o Postgres com suporte a NVMe da ClickHouse oferece desempenho de 4,3 a 9x superior para workloads com uso intensivo de E/S e 12% mais desempenho em cenários limitados por CPU
• Ideal para workloads de IA em rápido crescimento que exigem altas taxas de transação, acesso a dados de baixa latência e desempenho previsível, sem gargalos de E/S

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Visão geral do benchmark

Realizamos testes de desempenho abrangentes com o pgbench, a ferramenta padrão de benchmarking do PostgreSQL, para avaliar o desempenho da carga de trabalho em cenários de concorrência moderada e alta.

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Benchmarks

Todos os testes de desempenho foram realizados em uma VM cliente com a mesma capacidade de computação, localizada na mesma região e na mesma zona de disponibilidade do banco de dados PostgreSQL, para garantir uma comparação justa.

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Teste 1: Intensivo de E/S - Leitura+Escrita (dataset de 500 GB)

Melhoria de desempenho em relação ao RDS (16 mil IOPS):

• TPS 326% maior (4,3x mais rápido)

Melhoria de desempenho em relação ao Aurora IO Optimized:

• TPS 345% maior (4,5x mais rápido)

Análise: Cargas de trabalho mistas de leitura/escrita evidenciam os ganhos de desempenho mais expressivos do armazenamento NVMe e representam o cenário mais realista para cargas de trabalho impulsionadas por IA em rápido crescimento que exigem tanto ingestão de dados com alta taxa de transferência quanto leituras de baixa latência. Postgres managed by ClickHouse atingiu 19,8 mil TPS com maior concorrência, demonstrando como o armazenamento NVMe escala de forma eficaz sob carga. Isso é 4,3-4,5x mais rápido que RDS e Aurora. As soluções de armazenamento conectado à rede tiveram dificuldades com operações com uso intensivo de escrita, com RDS e Aurora atingindo no máximo 4,4 mil-4,6 mil TPS apesar da capacidade provisionada e mesmo com a configuração IO Optimized do Aurora.

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Setup

Este teste avalia o desempenho misto de leitura/gravação com um grande conjunto de dados de 500 GB, exercendo pressão tanto sobre os caminhos de leitura quanto sobre os de gravação do subsistema de armazenamento.

Configuração da instância:

Configuração	Postgres managed by ClickHouse	RDS com 16 mil IOPS	Aurora IO Optimized
Versão do PG	17	17	17
vCPUs	16	16	16
RAM	64 GB	64 GB	128 GB
Tamanho do disco	1 TB	1 TB	1 TB
Tipo de disco	NVMe (IOPS ilimitadas)	conectado à rede (16.000 IOPS)	conectado à rede (IO Optimized)

Configuração do teste:

# Inicializar banco de dados (dataset de 500 GB)
pgbench -i -s 34247

# Benchmark de leitura+escrita
pgbench -c 256 -j 16 -T 600 -M prepared -P 30

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Teste 2: Intensivo de E/S - Somente leitura (dataset de 500 GB)

Melhoria de desempenho em relação ao RDS (16 mil IOPS):

• TPS 802% maior (9,0x mais rápido)

Análise: A diferença de desempenho aumenta drasticamente em workloads intensivas em leitura e limitadas por E/S. Postgres managed by ClickHouse entregou 84,8 mil TPS, enquanto o RDS com 16.000 IOPS provisionadas alcançou apenas 9,4 mil TPS, apesar de contar com capacidade computacional equivalente. A principal diferença: o armazenamento NVMe do ClickHouse escala com níveis mais altos de concorrência, enquanto o armazenamento em rede continua limitado pelos limites de IOPS provisionadas. Mesmo com IOPS provisionadas, o RDS ainda foi 9x mais lento que o ClickHouse, demonstrando a importância crítica da arquitetura de armazenamento para workloads intensivas em E/S.

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Setup

Este teste avalia o desempenho de leitura com um grande conjunto de dados de 500 GB que não cabe na memória, exigindo bastante da capacidade de E/S de disco.

Configuração da instância:

Configuração	Postgres managed by ClickHouse	RDS com 16 mil IOPS
Versão do PG	17	17
vCPUs	16	16
RAM	64 GB	64 GB
Tamanho do disco	1 TB	1 TB
Tipo de disco	NVMe (IOPS ilimitadas)	Conectado via rede (16.000 IOPS)

Configuração do teste:

# Inicializar banco de dados (dataset de 500 GB)
pgbench -i -s 34247

# Benchmark somente leitura
pgbench -c 256 -j 16 -T 600 -M prepared -P 30 -S

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Teste 3: Intensivo em CPU (os dados cabem na memória)

Melhoria de desempenho:

• 12,3% mais TPS do que o RDS PostgreSQL

Análise: Mesmo em cenários limitados por CPU, em que a E/S de disco é mínima, o Postgres managed by ClickHouse liderou com 36,5 mil TPS. Embora ambos os serviços tenham atingido 100% de utilização de CPU, o armazenamento NVMe do ClickHouse entregou desempenho superior, com taxas de acerto de cache mais altas. A vantagem de 12% sobre o RDS demonstra a eficiência da infraestrutura subjacente, mesmo quando as cargas de trabalho são predominantemente limitadas por CPU.

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Setup

Este teste avalia o desempenho da CPU quando o conjunto de dados de trabalho cabe inteiramente na memória, minimizando o impacto da E/S de disco.

Configuração da instância:

Configuração	Postgres managed by ClickHouse	RDS PostgreSQL
Versão do PG	17	17
vCPUs	2	2
RAM	8 GB	8 GB
Tipo de disco	NVMe	via rede (gp3)

Configuração do teste:

# Inicializar banco de dados (conjunto de dados de 2 GB)
pgbench -i -s 136

# Execução de aquecimento para carregar o conjunto de dados na memória
pgbench -c 1 -T 60 -S -M prepared

# Executar benchmark (somente leitura, prepared statements)
pgbench -c 32 -j 16 -T 300 -S -M prepared -P 30

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Resumo de desempenho

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Principais conclusões

Nos três cenários de benchmark, o Postgres managed by ClickHouse apresentou desempenho consistentemente superior:

1. Cargas de trabalho de leitura+gravação intensivas em E/S: TPS 4,3-4,5x maior em comparação com o RDS (16k IOPS) e o Aurora IO Optimized
2. Cargas de trabalho de leitura intensivas em E/S: TPS 9x maior em comparação com o RDS com 16k IOPS
3. Cargas de trabalho limitadas pela CPU: TPS 12% maior do que o RDS

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Quando o Postgres by ClickHouse se destaca

O Postgres by ClickHouse é ideal para aplicações que:

• Dão suporte a cargas de trabalho de IA em rápido crescimento que exigem alta taxa de ingestão de dados, com upserts frequentes, atualizações de features em tempo real e capacidade analítica pronta para uso por meio de integração perfeita com o ClickHouse para cargas de trabalho OLAP
• Realizam gravações, atualizações ou operações mistas de leitura/gravação com frequência
• Precisam de armazenamento previsível e de alto desempenho
• Atualmente estão limitadas por restrições de IOPS em serviços tradicionais de Postgres gerenciado

Se você prevê necessidade de análises no futuro e antecipa uma integração mais profunda com o ClickHouse — algo comum em cargas de trabalho modernas de IA, nas quais dados transacionais alimentam dashboards em tempo real, feature stores e pipelines de ML — o Postgres by ClickHouse deve ser sua escolha padrão. A integração nativa elimina pipelines de ETL complexos e permite um fluxo contínuo de dados entre seu banco de dados operacional e consultas analíticas.

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Vantagem da arquitetura NVMe

A vantagem de desempenho vem de uma diferença arquitetural fundamental:

Aspecto	Armazenamento NVMe (Managed Postgres)	Armazenamento conectado via rede (IOPS provisionadas)
IOPS	De 100 mil a praticamente ilimitadas	16.000 provisionadas
Saltos de rede	Zero (dispositivo local)	Toda operação de disco exige tráfego de ida e volta pela rede
Escalabilidade de desempenho	Escala linearmente com a concorrência	Limitado pelas IOPS provisionadas

Para mais detalhes sobre os benefícios de desempenho do armazenamento NVMe, consulte desempenho com NVMe.

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Custo-benefício

Além do desempenho bruto, o Postgres managed by ClickHouse oferece uma relação custo-desempenho superior:

• Maior throughput por dólar: Obtenha de 4 a 9 vezes mais TPS em comparação com o RDS com 16 mil IOPS provisionadas e o Aurora IO Optimized
• Custos previsíveis: Não é necessário provisionar capacidade adicional de IOPS — IOPS locais ilimitadas incluídas
• Menores requisitos de compute: Alcance o desempenho desejado com instâncias menores graças à E/S eficiente
• Menor necessidade de réplicas de leitura: O maior throughput de uma única instância reduz a necessidade de escalonamento horizontal

Para cargas de trabalho atualmente limitadas por IOPS, migrar para o Managed Postgres pode eliminar a necessidade de IOPS provisionadas caras ou de configurações IO Optimized, ao mesmo tempo em que oferece um desempenho significativamente melhor.

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Referências

Os dados completos do benchmark, as configurações e as métricas detalhadas estão disponíveis em nossa planilha com os resultados do benchmark.

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Recursos adicionais

• PeerDB: Comparando serviços gerenciados de Postgres
• Documentação do pgbench
• Visão geral do Managed Postgres
• Escalando sua instância do Postgres