图解PostgreSQL进程结构和内存结构

Posted 2022-10-13

PG进程和内存结构图

建立会话的过程

阶段一：
客户端发起请求

阶段二：
该阶段由主服务postmaster进程负责
服务器是否接受客户端的host通信认证
服务器对客户端进行身份鉴别
PM进程：提供监听，连接协议，验证功能，fork其他进程 ，监听哪个IP是受到postgres.conf影响的，默认提供socket和TCP方式连接。建立会话的过程
验证功能：通过pg_hba.conf和用户验证模块来提供。

阶段三：
阶段二通过之后，主服务进程为该客户端单独fork一个客户端工作进程postgres
SP进程：会话进程，用户一旦验证成功就会fork一个新的进程
分配 PGA里面的work_mem，从磁盘读取数据到SGA中，与SP通信。


阶段四：
客户端与postgres进程建立通信连接，由postgres进程负责后续所有的客户端请求操作，直至客户端退出后，该postgres进程消失

更新语句的流程

BgWriter（后台写）进程
WaLWriter（预写式日志）进程
AutoVAcuum（系统自动清理）
SysLogger（系统日志）进程
PgArch（归档）进程    
PgStat（统计数据收集）进程    
CheckPoint（检查点）进程

建立通信之后，更新操作将磁盘中数据读取到shared_buffers，对数据的操作在此进行，同时会在log buffer中记录更新操作，并且后续会有BgWriter（图中BGW进程）进程将数据刷脏到磁盘中。
数据刷脏前，日志会先落盘，log buffer会被进程WaLWriter（预写式日志）进程刷新到磁盘。

PGA内存

temp_buffers---临时缓冲区
用于存放数据库会话访问临时表数据，系统默认值为8M。
可以在单独的session中对该参数进行设置，尤其是需要访问比较大的临时表时，将会有显著的性能提升。

work_mem --- 工作内存或者操作内存。
其负责内部的sort和hash操作，合适的work_mem大小能够保证这些操作在内存中进行。

maintenance_work_mem ---维护工作内存
主要是针对数据库的维护操作或者语句。
主要针对VACUUM，CREATE INDEX，ALTER TABLE ADD FOREIGN KEY等操作。
在对整个数据库进行VACUUM或者较大的index进行重建时，适当的调整该参数非常必要
postresql文档提示在启用了autoacuum功能的情况下，该参数不能配置的过大

SGA内存

shared_buffers ---共享缓冲区
它表示数据缓冲区中的数据块的个数，每个数据块的大小是8KB。
数据缓冲区位于数据库的共享内存中，它越大越好，不能小于128KB。
这个参数只有在启动数据库时，才能被设置。
默认值是128MB。
推荐值：1/4 主机物理内存  

wal_buffers --- 日志缓存区的大小
可以降低IO，如果遇上比较多的并发短事务，应该和commit_delay一起用
存放WAL数据的内存空间大小，系统默认值是64K