想学明白PostgreSQL，得先捋一捋体系架构

Posted 2022-02-23 IT邦德

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哈喽！大家好，我是【IT邦德】，江湖人称jeames007，10年DBA工作经验
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中国DBA联盟(ACDU)成员，目前从事DBA及程序编程，B站及腾讯课堂讲师，直播量破10W
擅长主流数据Oracle、mysql、PG 运维开发，备份恢复，安装迁移，性能优化、故障应急处理等。
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文章目录

• 前言
• • ⛳️ 1.物理结构
  • • 🐴 1.1 目录说明
    • 🐴 1.2 告警文件（pg_log）
    • 🐴 1.3 在线日志(pg_wal)
    • 🐴 1.4 事务提交日志（pg_xact）
    • 🐴 1.5 控制文件
  • ⛳️ 2.内存结构
  • • 🐴 2.1 分类
    • 🐴 2.2 共享内存
    • 🐴 2.2 本地内存
  • ⛳️ 3.PG学习指引

前言

本文对PostgreSQL的体系架构做了详细的阐述，希望对大家有所帮助

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⛳️ 1.物理结构

🐴 1.1 目录说明

postgresql.conf：参数文件
pg_hba.conf：黑白名单
PG_VERSION：PG大版本号文件
postgresql.auto.conf：alter system设置的配置参数
postmaster.pid：数据库进程、根目录、端口号等信息
global：数据字典信息的文件
pg_wal：在线日志目录
pg_log：告警日志

🐴 1.2 告警文件（pg_log）

作用：记录了数据库的运行日志，告警日志，错误日志
默认情况下是关闭的，如果要配置需在postgresql.conf中配置

##参数文件配置
logging_collector = on
log_directory = ‘pg_log’
log_filename = ‘postgresql-%a.log’
log_truncate_on_rotation = on
##修改在线日志格式
postgres=# alter system set log_filename = ‘postgresql-%Y-%m-%d_%H%M%S.log’;
注：需要重启数据库
pg_ctl stop
pg_ctl start
postgres=# select name from pg_settings where name
in (‘log_filename’，‘log_directory’,‘logging_collector’);

🐴 1.3 在线日志(pg_wal)

在$PGDATA/pg_wal，单个文件为16M，内部不可读，无法关闭，物理备份时，要备份此文件

##切日志的方式
postgres=# select pg_switch_wal();
 pg_switch_wal 
---------------
 0/15679F0
(1 row)

postgres=# show archive_timeout;
jmedb=# select * from pg_ls_waldir();
位置在：cd $PGDATA/pg_wal

🐴 1.4 事务提交日志（pg_xact）

事务提交日志，记录元数据；目录在$PGDATA/pg_xact

🐴 1.5 控制文件

/postgresql/pgdata/global/pg_control
查看控制文件信息
[pgsql@pghost02 ~]$ pg_controldata

⛳️ 2.内存结构

🐴 2.1 分类

本地内存区域（Local mermory area)：每个后端进程分配供自己使用（用户服务）
共享内存区域 (Shared mermory area)：服务器所有的进程使用

🐴 2.2 共享内存

共享内存区域由PostgreSQL服务器在启动时分配。这个区域也被划分为几个固定大小的子区域。

a.shared buffer pool
磁盘的数据加载到此内存当中，直接操作它们，减少磁盘的IO
快速访问数据
很多用户访问可以共享内存
解决了频繁访问磁盘
b.WAL buffer
变化的数据块缓存到此区域，后期数据库写在线日志，保证了数据不因为服务器故障而丢失数据
c.CommitLog
保存了所有事务的状态，后期用于并发控制
提交状态：committed；未提交状态：in_progress

🐴 2.2 本地内存

work_mem:对表排序，或者表的连接（hash join/merge join）
temp_buffers：存储临时表，用户可以访问此区域的缓冲的数据
maintenance_work_mem:做表相关的一些维护工作（重建索引、加外键、收集统计信息）
需要使用这个内存

⛳️ 3.PG学习指引

1.建议阅读《PostgreSQL学习的九层宝塔》：
https://mp.weixin.qq.com/s/i7b6FvY3PYC2JENCgiVxjQ
2.可自主学习阅读PG应用管理基础文档，
本部分内容主要是中国PG分会培训认证PGCA课程的节选，
相关链接：http://www.postgresqlchina.com/tecdoc
3.PG学习的主力站点
PG国际社区：https://www.postgresql.org/

1)PG概要：https://www.postgresql.org/about/
2)PG在线帮助文档（英文版本，多PG版本）：
https://www.postgresql.org/docs/
3）也可通过PG中文手册查阅学习，访问地址：
http://www.postgres.cn/docs/10/；
http://www.postgres.cn/docs/11/
4)安装介质下载地址：
https://www.postgresql.org/download/
主要有二进制、源码编译安装两种方式，二进制安装介质对应不同的操作系统。
例外还有一种基于PG的产品发布版本的安装，
可以通过产品的公司官网获得安装介质及安装方法，
譬如阿里POLARDB、亚信ANTDB、腾讯TBase、华为GaussDB、瀚高HGDB等。
5)在线学习资源
https://www.postgresql.org/docs/online-resources/
包含丰富的教程、动手练习资源