PostgreSQL核心揭秘(一)：数据库集簇

DBA实战

发布于 2024-10-29 21:03:51

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PostgreSQL 数据库集簇（Database Cluster）是指一个或多个数据库实例的集合，这些数据库实例共享相同的数据库系统文件和配置。这种设计允许在同一个 PostgreSQL 服务器上管理多个数据库，而每个数据库又可以独立地运行和存储数据。

PostgreSQL 数据库集簇的主要特点

1. 多数据库管理：

一个 PostgreSQL 集簇可以包含多个数据库，用户可以在同一实例中创建和管理多个数据库。
每个数据库都有独立的用户和权限设置。

2. 共享系统资源：

所有数据库共享同一个集簇的系统资源，包括内存、CPU、磁盘等。
集簇内的各个数据库共享相同的配置文件和系统目录。

3. 数据目录：

PostgreSQL 集簇在文件系统中有一个数据目录，所有数据库的数据和元数据都存储在此目录中。
数据目录中包含多个子目录和文件，管理不同数据库和其对象。

4. 配置和管理：

集簇的配置参数存储在 postgresql.conf 文件中，影响所有数据库的行为。
通过工具如 pg_ctl 和 psql 等，可以管理数据库集簇的启动、停止和其他操作。

5. 高可用性和扩展性：

PostgreSQL 支持多种高可用性解决方案（如流复制、热备份），适用于集簇的部署。
可以在集簇中添加更多数据库或扩展现有数据库，以满足不同的需求。

PostgreSQL 数据库集簇的目录

archive/                - 存放归档的 WAL (Write-Ahead Logging) 日志文件，用于数据恢复和备份。
base/                   - 存放数据库的主要数据文件，包含每个数据库的表和索引。
conn.sh                 - 一个脚本文件，用于管理数据库连接。
contrib/                - 存放 PostgreSQL 贡献模块和扩展的目录。
current_logfiles       - 存放当前的日志文件信息。
global/                 - 存放全局数据库信息，如用户和角色。
log/                    - 存放数据库的日志文件。
pg_commit_ts/          - 存放事务提交时间戳的信息。
pg_dynshmem/           - 存放动态共享内存的信息，用于进程间通信。
pg_hba.conf            - PostgreSQL 访问控制文件，定义用户连接数据库的权限。
pg_ident.conf          - 存放标识文件，用于映射操作系统用户到 PostgreSQL 用户。
pg_logical/            - 存放逻辑复制相关的信息。
pg_multixact/          - 存放多事务信息，用于处理多事务的情况。
pg_notify/             - 存放通知信息，用于实现事件通知功能。
pg_replslot/           - 存放复制槽信息，用于逻辑复制。
pg_serial/             - 存放序列的状态信息。
pg_snapshots/          - 存放快照信息，用于事务管理。
pg_stat/               - 存放数据库统计信息的目录。
pg_stat_tmp/           - 存放临时的统计信息。
pg_subtrans/           - 存放子事务的信息。
pg_tblspc/             - 存放表空间的符号链接。
pg_twophase/           - 存放二阶段提交的事务信息。
PG_VERSION              - 存放 PostgreSQL 数据库版本信息的文件。
pg_wal/                - 存放 WAL 日志文件，确保数据的持久性和可靠性。
pg_xact/               - 存放事务状态信息的目录。
postgresql.auto.conf   - 自动生成的 PostgreSQL 配置文件。
postgresql.conf        - PostgreSQL 主配置文件，定义数据库的参数设置。
postmaster.opts        - 存放 PostgreSQL 启动时的选项配置。
postmaster.pid         - 存放 PostgreSQL 服务进程的进程 ID。
start.sh               - 启动 PostgreSQL 服务的脚本文件。
stop.sh                - 停止 PostgreSQL 服务的脚本文件。

创建和管理数据库集簇

初始化集簇：使用 initdb 命令来初始化一个新的数据库集簇，这会创建数据目录及必要的系统文件。

initdb -D /path/to/data_directory

启动集簇：

使用 pg_ctl 命令启动数据库集簇。

pg_ctl -D /path/to/data_directory start

连接到数据库：

使用 psql 命令连接到特定数据库。

psql -d database_name

查看集簇信息：

可以使用 \l 命令在 psql 中查看当前集簇中的所有数据库。

查看表语数据库目的对应关系

postgres=# select relname,oid,relfilenode from pg_class where  relname = 'saas2';
 relname |  oid  | relfilenode 
---------+-------+-------------
 saas2   | 16465 |       16465
[root@server07 pgdata]# ls ./base/5/16465
./base/5/16465

根据表名称查出文件路径

postgres=# select pg_relation_filepath('saas2');
 pg_relation_filepath 
----------------------
 base/5/16465

[root@test19-server07 5]# ll -id 2605*
201703396 -rw------- 1 postgres postgres 16384 Aug 22 14:31 2605      //主题数据文件
201703397 -rw------- 1 postgres postgres 24576 Aug 22 14:31 2605_fsm  //空闲空间映射文件 
201705588 -rw------- 1 postgres postgres  8192 Aug 22 14:31 2605_vm   //可见性映射文件

总结

PostgreSQL 数据库集簇是一个强大的功能，允许用户在一个数据库实例中高效地管理多个数据库。这种架构提供了灵活性和扩展性，适用于各种应用场景，包括小型应用到大型企业级解决方案。通过合理的配置和管理，用户可以充分利用 PostgreSQL 的强大功能

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原始发表：2024-10-29，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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