Табличные пространства в PostgreSQL

Табличное пространство это:

  • отдельный каталог с точки зрения файловой системы
  • лучше делать отдельную файловую систему
  • одно табличное пространство может использоваться несколькими базами данных
  • каждой базе данных можно назначить как табличное пространство по умолчанию, так и в каждом конкретном случае указывать в каком табличном пространстве будет расположен конкретный объект внутри базы данных

По умолчанию есть два табличных пространства. Давайте на них посмотрим:

SELECT * FROM pg_tablespace;

Новые табличные пространства по умолчанию создаются в каталоге $PGDATA\pg_tblspc. Также можем создать свой каталог и создать своё табличное пространство, указав путь к нашему каталогу. Попробуем на практике.

Создадим каталог из-под суперпользователя линукс root, для этого выйдем из-под пользователя postgres и зайдём под пользователем root. Поменяем его владельца на пользователя линукс postgres:

exit

sudo su

sudo mkdir /home/postgres

sudo chown postgres /home/postgres

Переключимся на пользователя линукс postgres и в новом месте создадим каталог для нашего табличного пространства:

sudo su postgres

cd /home/postgres

mkdir tmptblspc

Теперь в утилите psql создадим само табличное пространство, где укажем путь ко вновь созданному каталогу:

psql

CREATE TABLESPACE ts location ‘/home/postgres/tmptblspc’;

Посмотрим на список табличных пространств:

\db

Создадим базу данных с настройкой нового табличного пространства по умолчанию:

CREATE DATABASE app TABLESPACE ts;

Подключимся к созданной БД:

\c app

Чтобы посмотреть дефолтный tablespace, выполним:

\l+

Чтобы выйти из полноэкранного режима, нужно нажать кнопку q.

Без конкретного указания табличного пространства при создании таблицы она автоматически будет расположена в tablespace ts. Конечно, можно точно указать, где конкретно хранить таблицу.

Вернёмся немного к теории, а именно как хранятся таблицы физически с учётом табличных пространств (ТП) и баз данных:

Видим, что объект может принадлежать только к одному табличному пространству (pg_default или другое), одной базе данных (app или postgres) и одной схеме (у каждой БД свой набор схем, про них будем говорить в теме про логическое устройство Постгреса). И только глобальные/системные объекты хранятся отдельно в табличном пространстве pg_global и присутствуют логически в каждой БД. При этом, одному объекту в базе данных может соответствовать от одного и более файлов в зависимости от типа объекта и его размера.

Конечно, можно перемещать объект между табличными пространствами, но нужно понимать, что это будет физическое перемещение файлов между каталогами, и на это время доступа к объекту не будет.

Также внутри каталога с табличным пространством расположены каталоги с базами данных. При этом используются также OID, только уже для БД. Полный пусть к объекту выглядит следующим образом:

Перечислю варианты оптимизации производительности с использованием табличных пространств:

  • самые часто используемые данные на самые быстрые носители
  • редко используемые архивы на медленные
  • распараллелить нагрузку по разным рейд массивам
  • локальный ssd диск для материальных представлений

Теперь рассмотрим, как физически хранятся сами таблицы.

Внутри каталога с БД уже расположены непосредственно файлы объектов. Для каждой таблицы создаётся до трёх файлов (если размер сегмента больше 1 Гб, то будут созданы аналогичные файлы с добавлением номера сегмента .1 .2 и т.д.):

  • файл с данными – OID таблицы
  • файл со свободными блоками – OID_fsm (free space map)
    • отмечает свободное пространство в страницах после очистки
    • используется при вставке новых версий строк
    • существует для всех объектов
  • файл с таблицей видимости – OID_vm (visibility map)
    • отмечает страницы, на которых все версии строк видны во всех снимках
    • используется для оптимизации работы процесса очистки и ускорения индексного доступа
    • существует только для таблиц
    • иными словами, это страницы, которые давно не изменялись и успели полностью очиститься от неактуальных версий

Схематично можно представить себе это так:

Обратим внимание, что работа с данными идёт не побайтно, а блоками/страницами по 8 Кб (размер задаётся при инициализации кластера, обычно никто не меняет). Нужные данные извлекаются из файла и загружаются в буферный кэш постранично (более подробно, как в Постгресе организована работа со слоями и кэшем, будем разбирать в следующих темах).

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

девятнадцать − 6 =