PostgreSQL数据库体系架构 _PostgreSQL

文章插图
PG架构图
进程
说明
Postmaster
主进程
是整个数据库实例的总控进程，负责启动和关闭该数据库实例
Potgres
（常驻进程）
管理后端的常驻进程，也称为“postmaster” 。其默认监测UNIXDomain Socket和TCP/IP（windows等，一部分的平台只监测TCP/IP）的5432端口，等待来自前端的的连接处理。监测的端口号可以在PostgreSql的设置文件postgresql.conf中修改。
Postgres（子进程）
子进程根据pg_hba.conf定义的安全策略来判断是否允许进行连接，根据策略，会拒绝某些特定的IP及网络，或者也可以只允许某些特定的用户或者对某些数据库进行连接。
【PostgreSQL数据库体系架构】Postgres会接受前端过来的查询，然后对数据库进行检索，最后把结果返回，有时也会对数据库进行更新。更新的数据同时还会记录在事务日志里面（PostgreSQL称为WAL日志），这个主要是当停电的时候，服务器宕机，重新启动的时候进行恢复处理的时候使用的。另外，把日志归档保存起来，可在需要进行恢复的时候使用。在PostgreSQL 9.0以后，通过把WAL日志传送其他的PostgreSQL，可以实时地进行数据库复制，这就是所谓的“数据库复制”功能。
PgArch进程
（归档）
WAL日志会被循环使用，PgArch在归档前会把WAL日志备份出来。通过PITR（Point in Time Recovery）技术，可以对数据库进行一次全量备份后，该技术将备份时间点之后的WAL日志通过归档进行备份，使用数据库的全量备份再加上后面产生的WAL日志，即可把数据库向前推到全量备份后的任意一个时间点。
PgStat进程
（统计数据收集）
做数据的统计收集工作。主要用于查询优化时的代价估算，包括一个表和索引进行了多少次的插入、更新、删除操作，磁盘块读写的次数、行的读次数。pg_statistic中存储了PgStat收集的各类信息。
AutoVacuum进程
（自动清理）
在PostgreSQL数据库中，对表进行DELETE操作后，旧的数据并不会立即被删除，并且，在更新数据时，也并不会在旧的数据上做更新，而是新生成一行数据。旧的数据只是被标识为删除状态，只有在没有并发的其他事务读到这些旧数据时，它们才会被清除。这个清除工作就由AutoVacuum进程完成。
BgWriter进程
（后台）
页写到磁盘上的进程。主要是为了提高插入、更新和删除数据的性能。
Wal Writer进程
（预写式日志）
WAL（Write Ahead Log，预写式日志），在修改数据之前把修改操作记录到磁盘中，以便后面更新实时数据时就不需要数据持久化到文件中。
CheckPoint进程
（检查点）
检查点是系统设置的事务序列点，设置检查点保证检查点前的日志信息刷到磁盘中。
Syslogger进程
（系统日志）
将错误信息写到log日志中，需要在Postgres.conf中logging_collection设置为on，此时主进程才会启动Syslogger辅助进程。

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postgresql的物理架构非常简单，它由共享内存、一系列后台进程和数据文件组成。
Shared Memory共享内存是服务器服务器为数据库缓存和事务日志缓存预留的内存缓存空间。其中最重要的组成部分是Shared Buffer和WAL Buffer 。

Shared Buffer：是数据页缓冲区。Shared Buffer的目的是减少磁盘IO，大部分oltp工作负载都是随机IO,因此从磁盘获取非常慢。为了解决这个问题，postgre将数据缓存在RAM中，来提高性能。对于shared_buffers，没有一个特定的推荐值。但是一般来说，对于专用DB服务器，shared_buffers的值应该大约是系统总RAM的25% 。
WAL Buffer：是预写日志(wal)缓冲区。在备份和恢复的场景下，WAL Buffer和WAL文件是极其重要的。如果要调优的系统有大量并发连接，那么wal_buffers的值越高，性能越好。

PostgreSQL 进程类型PostgreSQL有四种进程类型