超詳細的PostgreSQL體系結(jié)構(gòu)總結(jié),，值得收藏

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概述

今天本文主要從日志文件、參數(shù)文件,、控制文件,、數(shù)據(jù)文件、redo日志（WAL）,、后臺進程這六個方面來介紹一下PostgreSQL的架構(gòu),。

架構(gòu)

PostgreSQL的主要架構(gòu)如下：

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一,、日志文件

1,、日志文件種類

1）$PGDATA/log 運行日志(pg10之前為$PGDATA/pg_log)

2）$PGDATA/pg_wal 重做日志(pg10之前為$PGDATA/pg_xlog)

3）$PGDATA/pg_xact 事務(wù)提交日志(pg10之前為$PGDATA/pg_clog)

4）服務(wù)器日志，可以在啟動的時候指定,，比如pg_ctl start -l ./alert.log

2,、 運行日志

運行日志主要相關(guān)的參數(shù)如下，默認沒有開啟的話沒有l(wèi)og目錄,，開啟后會自動生成,。

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3、事務(wù)日志pg_xact

pg_xact是事務(wù)提交日志,，記錄了事務(wù)的元數(shù)據(jù),。默認開啟。內(nèi)容一般不能直接讀,。

4,、 服務(wù)器日志

如果用pg_ctl啟動的時候沒有指定-l參數(shù)來指定服務(wù)器日志，錯誤可能會輸出到cmd前臺,。服務(wù)器日志記錄了數(shù)據(jù)庫的重要信息,。

lsof或許可以過濾出在寫的日志文件

$lsof -c postgres| grep REG | grep -v /usr | grep -v /dev | grep -v /SYS

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二、參數(shù)文件

1,、 postgresql.conf

pg的主要參數(shù)文件,，有很詳細的說明和注釋，和Oracle的pfile,，MySQL的my.cnf類似,。默認在$PGDATA下。很多參數(shù)修改后都需要重啟,。9.6之后支持了alter system來修改,，修改后的會存在$PGDATA/postgresql.auto.conf下，可以reload或者 restart來使之生效,。

主要的參數(shù)如下：

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2,、pg_hba.conf

這個是黑白名單的設(shè)置,。文件里有詳細的參數(shù)說明，默認參數(shù)如下：

type?列有l(wèi)ocal,，host,，hostssl，hostnossl四種,。local是本地認證

database?可以是all,，或者指定的數(shù)據(jù)庫

user列可以是all，或者具體的用戶

address?可以是ip或者網(wǎng)段

method比較重要,，有"trust", "reject", "md5", "password", "scram-sha-256", "gss", "sspi", "ident", "peer", "pam", "ldap", "radius" or "cert"這么多可選,。trust是免密登錄；reject是黑名單拒絕；md5是加密的密碼,；password是沒有加密的密碼,；ident是Linux下PostgreSQL默認的local認證方式，凡是能正確登錄服務(wù)器的操作系統(tǒng)用戶（注：不是數(shù)據(jù)庫用戶）就能使用本用戶映射的數(shù)據(jù)庫用戶不需密碼登錄數(shù)據(jù)庫

3,、 pg_ident.conf

pg_ident.con是用戶映射配置文件,。結(jié)合pg_hba.connf中，method為ident可以用特定的操作系統(tǒng)用戶和指定的數(shù)據(jù)庫用戶登錄數(shù)據(jù)庫,。如下：

pg_ident.conf如下：

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pg_hba.conf如下：

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三,、控制文件

1、 控制文件位置

$PGDATA/global/pg_control

控制文件在數(shù)據(jù)庫目錄的global目錄下,?？刂莆募涗浟藬?shù)據(jù)庫的重要信息。

2,、 查看控制文件

pg_controldata可以查看控制文件的內(nèi)容

$ pg_controldata $PGDATA
pg_control version number: 1100
Catalog version number: 201809051
Database system identifier: 6684270596680436587 #dbid
Database cluster state: in production # primary
pg_control last modified: Thu 16 May 2019 02:26:37 PM CST
Latest checkpoint location: 0/48812A0
Latest checkpoint's REDO location: 0/4881268 #redo 位置
Latest checkpoint's REDO WAL file: 000000010000000000000001 #wal文件號
Latest checkpoint's TimeLineID: 1
Latest checkpoint's PrevTimeLineID: 1
Latest checkpoint's full_page_writes: on
Latest checkpoint's NextXID: 0:572 #下一個事務(wù)id
Latest checkpoint's NextOID: 16388 #下一個OID
.....

controlfile記錄了數(shù)據(jù)庫運行的一些信息,，比如數(shù)據(jù)庫id,，是否open,，wal的位置，checkpoint的位置,，等等,。controlfile是很重要的文件，數(shù)據(jù)庫部署和調(diào)整,。

四,、數(shù)據(jù)文件

1、page

pg中,，每個索引和表都是一個單獨的文件,，pg中叫做page。默認是每個大于1G的page會被分割pg_class.relfilenode.1這樣的文件,。

Page默認大小為8KB,，最大32KB，一個數(shù)據(jù)塊中可存放多行的數(shù)據(jù),。塊中的結(jié)構(gòu)如下圖：

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塊頭記錄了如下信息：

• 塊的checksum值
• 空閑空間的起始位置和結(jié)束位置
• 特殊數(shù)據(jù)的起始位置
• 其他一些信息
• 行指針是一個32bit的數(shù)字，具體結(jié)構(gòu)如下：
• 行內(nèi)容的偏移量，占15bit,；
• 指針的標記,，占2bit；
• 行內(nèi)容的長度,，占15bit,。

行指針中表示行內(nèi)容的偏移量是15bit，能表示的最大偏移量是2^15=32768,因此塊的最大大小是32768,，即32KB,。

2、page物理位置

page的物理位置在$PGDATA/BASE/DATABASE_OID/PG_CLASS.RELFILENODE

需要注意的是,，pg_class.relfilenode類似dba_objects.data_object_id,，truncate表之后relfilenode會變。對應(yīng)的物理文件名字也會變,。

五,、WAL日志

1、wal位置

wal在$PGDATA/pg_wal下,。10之前為pg_xlog

2,、wal命名格式

文件名稱為16進制的24個字符組成，每8個字符一組,，每組的意義如下

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3、手動切換WAL日志的命令

在PG10之前：

highgo=# select pg_switch_xlog();
 pg_switch_xlog 
----------------
 0/B000C48
(1 row)

在PG10之后：

highgo=# select pg_switch_wal();
 pg_switch_wal 
----------------
 0/B000C48
(1 row)

六,、后臺進程

pg后臺進程說明如下：

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