簡介

?? postgres 數據庫是目前最流行的開源關系型數據庫之一，其具有豐富的數據類型、多版本并發控制、同步/異步流復制、嵌套事務和預寫式日志等功能，廣泛地應用于金融、物流、制造/電信等領域

基本概念

1 數據庫cluster[邏輯]
database cluster：包含各種數據庫對象，如表，索引，視圖，索引，函數和序列等

2 數據庫cluster [物理]

filesdescription

PG_VERSION	包含postgres的版本號信息
pg_hba.conf	客戶端認正配置文件
pg_ident.conf	postgres 用戶名映射文件
postgresql.conf	postgres 配置文件，包含各種參數設置：共享內存大小，最大連接數等
postgresql.auto.conf	更改系統時存放各種配置參數信息

subdirectoriesdescription

base	創建數據庫所在目錄
global	全局系統表，pg_class和pg_control等
pg_xact	事務提交狀態日志
pg_dynshmem	記錄動態共享內存信息
pg_logical	存放邏輯解析過程中生成的數據
pg_wal	存放預寫式日志
pg_stat	統計信息的持久性文件
pg_subtrans	存放子事務狀態日志
pg_twophase	存放兩階段提交事務狀態信息

架構介紹

1 進程架構
??postgres數據庫是一個多進程架構，采用典型服務端–客戶端結構，進程間通過共享內存進行通信。其中最重要的兩個進程server process （postmaster）和backend process. postmaster 負責整個系統的啟動與關閉，管理整個數據庫集群，同時接收來自客戶端的連接請求，后fork出一個服務進程backend process. postmaster 為客戶端提供服務，執行客戶端的各種命令。
??此外postmaster進程還啟動一些輔助進程共同實現數據庫的各種功能。

background writer:后臺寫進程，負責將緩沖池的臟頁數據寫回磁盤，

checkpointer:檢查點，每隔一定周期將臟頁刷盤，包括共享緩沖池和SLRU臟數據

autovacuum：自動清理進程，用于回收被刪除元組空間，避免數據文件無限膨脹

WAL writer: WAL寫進程，負責將wal buffer 刷寫至磁盤，緩解業務高峰時日志的并發寫入，對數據庫性能造成影響

statistics collector：信息收集進程，負責收集數據庫系統運行的統計信息，主要用于查詢優化時的代價估算

pgArch：日志歸檔進程，負責將WAL日志進行歸檔備份，加強數據庫的高可靠性和高可用性，防止數據意外丟失。

如果許多客戶端(如WEB應用程序)頻繁地重復與PostgreSQL服務器的建立連接與斷開，就會增加建立連接和創建后端進程的成本，因為PostgreSQL沒有實現本地連接池特性。這種情況會對數據庫服務器的性能產生負面影響。要處理這種情況，通常使用池中間件(pgbouncer或pgpool-II)。

2 共享內存架構
??在postgres數據庫中，內存分為共享內存和私有內存[backend process]。
私有內存主要由temp_buffers、work_mem和maintenance_work_mem組成

typedescription

temp_buffers	存放執行過程中的臨時數據或者臨時表
work_mem	此區域用于ORDER by和DISTINCT操作，以及各種joins操作
maintenance_work_mem	此區域用于執行各種維護性操作如 VACUUM、REINDEX操作

共享內存包括共享緩沖池、WAL buffer、SLRU<clog和subtrans日志>

typedescription

shared buffer pool	存放table和index數據頁
WAL buffer	用于存放WAL日志，加載或者持久化
SLRU	（子）事務狀態日志緩沖區，包括CLOG和SUBSTRANS

參考：https://www.interdb.jp/pg/pgsql01.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的postgres 数据库架构介绍--1的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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