怎么使用Postgresql的Checkpoint

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Checkpoint是什么?

checkpoint又名检查点，一般checkpoint会将某个时间点之前的dirty data全部写出到磁盘，以实现数据的一致性与完整性。目前各个流行的关系型数据库都具备checkpoint功能，其主要目的是为了缩短crash recovery time，以Oracle为例，在进行数据恢复时，会以最近的checkpoint为参考点执行事务roll forward，然后对没有commit的事务进行roll back。而在WAL机制的浅析中，也提过PostgreSQL在崩溃恢复时会以最近的checkpoint为基础，不断应用这之后的WAL日志。机制大致相同。

PG的检查点种类：

在xlog.h文件中，有如下代码对checkpoint进行了相应的分类：

/*

* OR-able request flag bits for checkpoints. The "cause" bits are used only

* for logging purposes. Note: the flags must be defined so that it's

* sensible to OR together request flags arising from different requestors.

*/

/* These directly affect the behavior of CreateCheckPoint and subsidiaries */

#define CHECKPOINT_IS_SHUTDOWN 0x0001 /* Checkpoint is for shutdown */

#define CHECKPOINT_END_OF_RECOVERY 0x0002 /* Like shutdown checkpoint,

* but issued at end of WAL

* recovery */

#define CHECKPOINT_IMMEDIATE 0x0004 /* Do it without delays */

#define CHECKPOINT_FORCE 0x0008 /* Force even if no activity */

/* These are important to RequestCheckpoint */

#define CHECKPOINT_WAIT 0x0010 /* Wait for completion */

/* These indicate the cause of a checkpoint request */

#define CHECKPOINT_CAUSE_XLOG 0x0020 /* XLOG consumption */

#define CHECKPOINT_CAUSE_TIME 0x0040 /* Elapsed time */

#define CHECKPOINT_FLUSH_ALL 0x0080 /* Flush all pages, including those

也就是说，以下几种情况会触发数据库操作系统做检查点操作：

数据库shutdown

数据库recovery完成

超级用户(其他用户不可)执行CHECKPOINT命令

XLOG日志量达到了触发checkpoint阈值

周期性地进行checkpoint

触发checkpoint时，需要刷新所有脏页，为了能够周期性的创建检查点，减少崩溃恢复时间，同时合并I/O，PostgreSQL提供了辅助进程checkpointer。它会周期性检测时间以及上面的XLOG日志量阈值是否达到，而周期时间以及XLOG日志量阈值可以通过参数来设置大小，接下来介绍下与checkpoints相关的参数。

checkpoints相关的参数

checkpoint_segments

       当前最大的WAL日志文件段的数量，或者说，当系统的日志量达到这么多的时触发一个检查点，其缺省值为3， 每个段的大小是16M，因此大概64M日志触发一个检查点。调大这个数将延长系统崩溃后恢复的时间。

checkpoint_timeout

      系统自动执行checkpoint之间的最大时间间隔。系统默认值是5分钟。

checkpoint_completion_target

       手册上原文为“Specifies the target of checkpoint completion, asa fraction of total time between checkpoints”，完成检查点所需要的时间/检查点之间总时间的目标比例*100%，它要求系统在恰当的时间内完成检查点，不要太快也不要太慢，过快将导致过于密集的IO, 形成IO风暴影响系统的平稳运行，过慢则可能引发持续性的IO, 降低系统性能。

checkpoint_warning

       系统默认值是30秒，如果checkpoints的实际发生间隔小于该参数，将会在server log中写入写入一条相关信息。可以通过设置为禁用。

checkpoint相关的计算：

checkpoint_completion_target对计算起着决定性的作用

假如参数这样配置：

shared_buffers = 128GB # 1/4 内存

checkpoint_completion_target = 0.9 # checkpoint target duration, 0.0 - 1.0

checkpoint_timeout = 30min

max_wal_size = 256GB # 2*shared_buffers

min_wal_size = 64GB # shared_buffers * 1/2

1：极端假设128G全是脏数据

(128*1024)/(30*60*0.9)= 80.90864198 MB/s

要求磁盘的平均离散IO至少在这个之上，否则存在瓶颈，因为触发时刻，压力更大。

当然前提假设，128G都是脏的，如果脏数据不多，压力更小

2：假设周期内产生256G的WAL

那么

(256*1024)/ (30*60)= 145.6355556 MB/s

WAL为顺序IO

3：bgWriter

业务上写操作除了产生WAL，还有bgwriter周期性地写出脏块，因为一个块可能被多次修改，但是writer此时可能更少

(256*1024)/ (30*60)= 145.6355556 MB/s

综上，数据库写操作吞吐均值可能是 80.9 MB/s + 145.6 MB/s+ 145.6 MB/s=372MB/s

出发瞬间的压力可能超过此值。

感谢各位的阅读，以上就是“怎么使用Postgresql的Checkpoint”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对怎么使用Postgresql的Checkpoint这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！