PostgreSQL 参数调整(性能优化)

Posted 2020-11-23 VicLiu

  昨天分别在外网和无外网环境下安装PostgreSQL，有外网环境下安装的相当顺利。但是在无外网环境下就是两个不同的概念了，可谓十有八折。感兴趣的同学可以搭建一下。

PostgreSQL安装完成后第一件事便是做相关测试，然后调整参数。

/*CPU
查看CPU型号*/
cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -f2 -d: | uniq -c

/*查看物理CPU个数*/
cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" | sort -u | wc -l  

/*查看逻辑CPU个数*/
cat /proc/cpuinfo | grep "processor" | wc -l  

/*查看CPU内核数*/
cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | uniq  

/*查看单个物理CPU封装的逻辑CPU数量*/
cat /proc/cpuinfo | grep "siblings" | uniq  

/*计算是否开启超线程
##逻辑CPU > 物理CPU x CPU核数 #开启超线程
##逻辑CPU = 物理CPU x CPU核数 #没有开启超线程或不支持超线程*/

/*查看是否超线程,如果cpu cores数量和siblings数量一致，则没有启用超线程，否则超线程被启用。*/
cat /proc/cpuinfo | grep -e "cpu cores"  -e "siblings" | sort | uniq


/*内存
TOP
/*命令经常用来监控linux的系统状况，比如cpu、内存的使用等。*/
/*查看某个用户内存使用情况,如:postgres*/
top -u postgres
/*
内容解释：

　　PID：进程的ID
　　USER：进程所有者
　　PR：进程的优先级别，越小越优先被执行
　　NInice：值
　　VIRT：进程占用的虚拟内存
　　RES：进程占用的物理内存
　　SHR：进程使用的共享内存
　　S：进程的状态。S表示休眠，R表示正在运行，Z表示僵死状态，N表示该进程优先值为负数
　　%CPU：进程占用CPU的使用率
　　%MEM：进程使用的物理内存和总内存的百分比
　　TIME+：该进程启动后占用的总的CPU时间，即占用CPU使用时间的累加值。
　　COMMAND：进程启动命令名称

常用的命令：

　　P：按%CPU使用率排行
　　T：按MITE+排行
　　M：按%MEM排行
*/

/*查看进程相关信息占用的内存情况，(进程号可以通过ps查看)如下所示：*/
pmap -d 14596

ps -e -o ‘pid,comm,args,pcpu,rsz,vsz,stime,user,uid‘ 
ps -e -o ‘pid,comm,args,pcpu,rsz,vsz,stime,user,uid‘ | grep postgres |  sort -nrk5
/*其中rsz为实际内存，上例实现按内存排序，由大到小*/

/*看内存占用*/
free -m

/*看硬盘占用率*/
df -h
/*查看IO情况*/
iostat -x 1 10
/*
如果 iostat 没有，要 yum install sysstat安装这个包，第一眼看下图红色圈圈的那个如果%util接近100%,表明I/O请求太多,I/O系统已经满负荷，磁盘可能存在瓶颈,一般%util大于70%,I/O压力就比较大，读取速度有较多的wait，然后再看其他的参数，
内容解释:
rrqm/s:每秒进行merge的读操作数目。即delta(rmerge)/s 
wrqm/s:每秒进行merge的写操作数目。即delta(wmerge)/s 
r/s:每秒完成的读I/O设备次数。即delta(rio)/s 
w/s:每秒完成的写I/0设备次数。即delta(wio)/s 
rsec/s:每秒读扇区数。即delta(rsect)/s 
wsec/s:每秒写扇区数。即delta(wsect)/s 
rKB/s:每秒读K字节数。是rsec/s的一半，因为每扇区大小为512字节 

wKB/s:每秒写K字节数。是wsec/s的一半 
avgrq-sz:平均每次设备I/O操作的数据大小(扇区)。即delta(rsect+wsect)/delta(rio+wio) 
avgqu-sz:平均I/O队列长度。即delta(aveq)/s/1000(因为aveq的单位为毫秒) 
await:平均每次设备I/O操作的等待时间(毫秒)。即delta(ruse+wuse)/delta(rio+wio) 
svctm:平均每次设备I/O操作的服务时间(毫秒)。即delta(use)/delta(rio+wio) 
%util:一秒中有百分之多少的时间用于I/O操作,或者说一秒中有多少时间I/O队列是非空的

*/
/*找到对应进程*/
ll /proc/进程号/exe

 

了解到系统情况后便可做相关合理的调整，以达到性能优化的目的。

 

1.shared_buffers
PostgreSQL既使用自身的缓冲区，也使用内核缓冲IO。这意味着数据会在内存中存储两次，首先是存入PostgreSQL缓冲区，然后是内核缓冲区。这被称为双重缓冲区处理。对大多数操作系统来说，这个参数是最有效的用于调优的参数。此参数的作用是设置PostgreSQL中用于缓存的专用内存量。
shared_buffers的默认值设置得非常低，因为某些机器和操作系统不支持使用更高的值。但在大多数现代设备中，通常需要增大此参数的值才能获得最佳性能。
建议的设置值为机器总内存大小的25％，但是也可以根据实际情况尝试设置更低和更高的值。实际值取决于机器的具体配置和工作的数据量大小。举个例子，如果工作数据集可以很容易地放入内存中，那么可以增加shared_buffers的值来包含整个数据库，以便整个工作数据集可以保留在缓存中。
在生产环境中，将shared_buffers设置为较大的值通常可以提供非常好的性能，但应当时刻注意找到平衡点。
查看当前shared_buffers的值：

postgres=# show shared_buffers;
 shared_buffers 
----------------
 128MB
(1 row)

2.wal_buffers

PostgreSQL将其WAL（预写日志）记录写入缓冲区，然后将这些缓冲区刷新到磁盘。由wal_buffers定义的缓冲区的默认大小为16MB，但如果有大量并发连接的话，则设置为一个较高的值可以提供更好的性能。
查看当前wal_buffers的值：

postgres=# show wal_buffers;
 wal_buffers 
-------------
 4MB
(1 row)

 

3.effective_cache_size

effective_cache_size提供可用于磁盘高速缓存的内存量的估计值。它只是一个建议值，而不是确切分配的内存或缓存大小。它不会实际分配内存，而是会告知优化器内核中可用的缓存量。在一个索引的代价估计中，更高的数值会使得索引扫描更可能被使用，更低的数值会使得顺序扫描更可能被使用。在设置这个参数时，还应该考虑PostgreSQL的共享缓冲区以及将被用于PostgreSQL数据文件的内核磁盘缓冲区。默认值是4GB。
查看当前effective_cache_size的值：

postgres=# show effective_cache_size;
 effective_cache_size 
----------------------
 4GB
(1 row)

4.work_mem

此配置用于复合排序。内存中的排序比溢出到磁盘的排序快得多，设置非常高的值可能会导致部署环境出现内存瓶颈，因为此参数是按用户排序操作。如果有多个用户尝试执行排序操作，则系统将为所有用户分配大小为work_mem *总排序操作数的空间。全局设置此参数可能会导致内存使用率过高，因此强烈建议在会话级别修改此参数值。默认值为4MB。
查看当前work_mem的值：

postgres=# show work_mem;
 work_mem 
----------
 4MB
(1 row)

 

5.maintenance_work_mem
maintenance_work_mem是用于维护任务的内存设置。默认值为64MB。设置较大的值对于VACUUM，RESTORE，CREATE INDEX，ADD FOREIGN KEY和ALTER TABLE等操作的性能提升效果显著。
查看当前maintenance_work_mem的值：

postgres=# show maintenance_work_mem;
 maintenance_work_mem 
----------------------
 64MB
(1 row)

 

6.synchronous_commit

此参数的作用为在向客户端返回成功状态之前，强制提交等待WAL被写入磁盘。这是性能和可靠性之间的权衡。如果应用程序被设计为性能比可靠性更重要，那么关闭synchronous_commit。这意味着成功状态与保证写入磁盘之间会存在时间差。在服务器崩溃的情况下，即使客户端在提交时收到成功消息，数据也可能丢失。
查看当前synchronous_commit的设置值：

postgres=# show synchronous_commit;
 synchronous_commit 
--------------------
 on
(1 row)

 

7.checkpoint_timeout和checkpoint_completion_target
PostgreSQL将更改写入WAL。检查点进程将数据刷新到数据文件中。发生CHECKPOINT时完成此操作。这是一项开销很大的操作，整个过程涉及大量的磁盘读/写操作。用户可以在需要时随时发出CHECKPOINT指令，或者通过PostgreSQL的参数checkpoint_timeout和checkpoint_completion_target来自动完成。
checkpoint_timeout参数用于设置WAL检查点之间的时间。将此设置得太低会减少崩溃恢复时间，因为更多数据会写入磁盘，但由于每个检查点都会占用系统资源，因此也会损害性能。此参数只能在postgresql.conf文件中或在服务器命令行上设置。
checkpoint_completion_target指定检查点完成的目标，作为检查点之间总时间的一部分。默认值是 0.5。 这个参数只能在postgresql.conf文件中或在服务器命令行上设置。高频率的检查点可能会影响性能。
查看当前checkpoint_timeout和checkpoint_completion_target的值：

postgres=# show checkpoint_timeout;
 checkpoint_timeout 
--------------------
 5min
(1 row)

postgres=# show checkpoint_completion_target;
 checkpoint_completion_target 
------------------------------
 0.5
(1 row)

 

8.max_connections

允许客户端连接的最大数目

 

9.fsync

强制把数据同步更新到磁盘,如果系统的IO压力很大，把改参数改为off

在fsync打开的情况下，优化后性能能够提升30%左右。因为有部分优化选项在默认的SQL测试语句中没有体现出它的优势，如果到实际测试中，提升应该不止30%。
测试的过程中，主要的瓶颈就在系统的IO，如果需要减少IO的负荷，最直接的方法就是把fsync关闭，但是这样就会在掉电的情况下，可能会丢失部分数据。

10.commit_delay

事务提交后，日志写到wal log上到wal_buffer写入到磁盘的时间间隔。需要配合commit_sibling。能够一次写入多个事务，减少IO，提高性能

 

11.commit_siblings

设置触发commit_delay的并发事务数，根据并发事务多少来配置。减少IO，提高性能

注意：
并非所有参数都适用于所有应用程序类型。某些应用程序通过调整参数可以提高性能，有些则不会。必须针对应用程序及操作系统的特定需求来调整数据库参数。

 

PostgreSQL配置参数修改

1.修改配置文件

在配置文件C:PostgreSQLdatapg96postgresql.conf 中直接修改，修改前记得备份一下原文件，因为你不知道意外和明天不知道哪个会先来。修改完成之后，记得重启数据库哦。

2.命令行的修改方式

 ALTER SYSTEM SET configuration_parameter { TO | = } { value | ‘value‘ | DEFAULT }

 

例如：我们现在要修改 maintenance_work_mem

--查看所有数据库参数的值
show all;


show maintenance_work_mem;
--注意这里的设置不会改变postgresql.conf,只会改变postgresql.conf
ALTER SYSTEM SET maintenance_work_mem= 1048576;

--重启数据库
show maintenance_work_mem; 

--取消postgresql.auto.conf的参数设置
ALTER SYSTEM SET maintenance_work_mem= default;

 

参考：https://blog.csdn.net/pg_hgdb/article/details/82459900