שיפור הביצועים של מסד הנתונים באמצעות מטמון דיסק

בחירת גרסה של מאמר העזרה:

בדף הזה מוסבר איך להקצות מטמון דיסק ב-AlloyDB Omni, להגדיר אותו ולהשתמש בו כדי לשפר את הביצועים של ההתקנה של AlloyDB Omni.

בנוסף למאגרי הנתונים הזמניים המשותפים הרגילים בזיכרון של PostgreSQL, מטמון הדיסק של AlloyDB Omni מאפשר לאחסן מאגרי נתונים זמניים באחסון מהיר כמו כונני SSD. שמירה במטמון בדיסק מאיצה את אחזור הנתונים בהתקנות של AlloyDB Omni עם ספריות נתונים שממוקמות באחסון איטי יותר.

בדומה למאגרי נתונים זמניים משותפים של PostgreSQL, מטמון הדיסק של AlloyDB Omni הוא לא קבוע, כלומר הנתונים שנשמרו במטמון אובדים בהפעלה מחדש.

כברירת מחדל, מטמון הדיסק של AlloyDB Omni משתמש בכל נפח האחסון שמדווח על ידי מערכת הקבצים. אפשר להגדיר את נפח האחסון ששמור לשמירת נתונים במטמון באמצעות הפרמטר omni_disk_cache_file_size.

הפעלת מטמון הדיסק של AlloyDB Omni

כדי להפעיל את מטמון הדיסק של AlloyDB Omni בקונטיינר, פועלים לפי השלבים הבאים.

הקצאת דיסקים ויצירת מערכת קבצים

כדי להשתמש במטמון הדיסק של AlloyDB Omni, יוצרים מערכת קבצים בדיסק אחד או בכמה דיסקים, ומחברים אותה בתוך מאגר עם AlloyDB Omni. בנוסף, אתם יכולים להשתמש בכלים כמו mdadm או lvm כדי לאחד את הקיבולת של כמה דיסקים ולהשתמש בכל מערכת קבצים.

בשלבים הבאים מוסבר איך להשתמש ב-lvm וב-ext4 במכונה של Compute Engine עם מערכת הפעלה Ubuntu, באמצעות כונני NVMe SSD.

  1. יוצרים קבוצת אמצעי אחסון מכל המכשירים הפיזיים הזמינים:

      nvme_prefix="STORAGE_PREFIX"
  nvme_list=$(ls "$nvme_prefix"*)
  sudo vgcreate VOLUME_GROUP ${nvme_list}

    מחליפים את מה שכתוב בשדות הבאים:

    • ‫STORAGE_PREFIX: הקידומת של נתיב דיסקים מקומיים של היעד שמחוברים למכונה וירטואלית באמצעות ממשק nonvolatile memory express ‏ (NVMe). לדוגמה, ב- Google Cloud, נתיבי מכשיר NVMe תמיד מתחילים ב-/dev/nvme0n.
    • ‫VOLUME_GROUP: השם של קבוצת נפחים שבה משולבים כונני ה-SSD, לדוגמה, omni-disk-cache-volume.

  2. כדי ליצור נפח לוגי מהקיבולת הפנויה של קבוצת הנפחים מהשלב הקודם, משתמשים בפקודה הבאה:

      sudo lvcreate -n LOGICAL_VOLUME -l 100%FREE VOLUME_GROUP

    מחליפים את LOGICAL_VOLUME בשם של נפח לוגי שמערכת ה-LVM מתייחסת אליו כמחיצה – לדוגמה, omni_disk_cache_device.

  3. יוצרים את מערכת הקבצים ext4 בנפח הלוגי. אם צריך, אפשר לציין אפשרויות אחרות של ext4 בכפוף לאבטחת הנתונים. 
      sudo mkfs.ext4 /dev/VOLUME_GROUP/LOGICAL_VOLUME

  4. כדי ליצור ספרייה שמשמשת כנקודת טעינה במחשב המארח ולטעון את מערכת הקבצים, משתמשים בפקודה הבאה:

      sudo mkdir /OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY
  sudo mount /dev/VOLUME_GROUP/LOGICAL_VOLUME /OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY

    מחליפים את OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY בשם של הספרייה או בנתיב לספרייה שמשמשת כנקודת טעינה, לדוגמה omni_disk_cache_directory.

טעינת ספריית המטמון ב-AlloyDB Omni

לפני שמפעילים את מטמון הדיסק ב-AlloyDB Omni שפועל בקונטיינר, צריך לטעון את ספריית המטמון בתוך AlloyDB Omni.

במאמר התאמה אישית של ההתקנה של AlloyDB Omni מוסבר איך להתקין את AlloyDB Omni מקובץ אימג' של Docker ואיך להתאים אותה אישית.

כדי לטעון את OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY בתוך קונטיינר Docker שבו פועל AlloyDB Omni, משתמשים בפקודה הבאה:

Docker

      sudo docker run --name CONTAINER_NAME 

        -e POSTGRES_PASSWORD=PASSWORD 

        -e PGDATA=/var/lib/postgresql/data/pgdata 

        -v DATA_DIR:/var/lib/postgresql/data 

        -v /OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY:/CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER 

        -d google/alloydbomni

מחליפים את מה שכתוב בשדות הבאים:

  • ‫CONTAINER_NAME: השם שיוקצה למאגר החדש של AlloyDB Omni, לדוגמה my-omni.
  • ‫PASSWORD: הסיסמה של מנהל הבסיס של מסד הנתונים של PostgreSQL.
  • ‫DATA_DIR: הנתיב של מערכת הקבצים שבו רוצים ש-AlloyDB Omni ישתמש לספריית הנתונים שלו.
  • ‫CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER: ספריית המטמון בתוך מאגר AlloyDB Omni שממופה לנקודת הטעינה במחשב המארח. לדוגמה, על סמך הערך של ספריית המטמון בתוך המאגר, /omni_disk_cache_directory, בדומה ל-OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY, או /disk/cache/inside/container.

Podman

      podman run --name CONTAINER_NAME 

        -e POSTGRES_PASSWORD=PASSWORD 

        -e PGDATA=/var/lib/postgresql/data/pgdata 

        -v DATA_DIR:/var/lib/postgresql/data 

        -v /OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY:/CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER 

        -d docker.io/google/alloydbomni

מחליפים את מה שכתוב בשדות הבאים:

  • ‫CONTAINER_NAME: השם שיוקצה למאגר החדש של AlloyDB Omni, לדוגמה my-omni.
  • ‫PASSWORD: הסיסמה של מנהל המערכת ברמה הבסיסית (root) של מסד הנתונים ב-PostgreSQL.
  • ‫CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER: ספריית המטמון בתוך מאגר AlloyDB Omni שממופה לנקודת הטעינה במחשב המארח. לדוגמה, על סמך הערך של ספריית המטמון בתוך המאגר, /omni_disk_cache_directory, בדומה ל-OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY, או /disk/cache/inside/container.

כדי להעניק הרשאות גישה מלאות ל-OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY שנטען, משתמשים בפקודות הבאות:

Docker

      sudo docker exec -it CONTAINER_NAME chown postgres:postgres /CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER
      sudo docker exec -it CONTAINER_NAME chmod -R a+rw  /CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER

Podman

      sudo podman exec -it CONTAINER_NAME chown postgres:postgres /CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER
      sudo podman exec -it CONTAINER_NAME chmod -R a+rw  /CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER

הפעלת מטמון הדיסק של AlloyDB Omni

כדי להפעיל את מטמון הדיסק של AlloyDB Omni במסד הנתונים, צריך להגדיר את הפרמטרים המתאימים של Grand Unified Configuration ‏ (GUC) אחרי שמוודאים שאפשר לגשת לספריית המטמון המצורפת מתוך קובץ ה-Docker.

  1. כדי להתחבר למסד הנתונים של AlloyDB Omni בתוך קונטיינר כמשתמש על, משתמשים בפקודה הבאה:

    Docker

          sudo docker exec -it CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres

    Podman

          sudo podman exec -it CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres

  2. כדי להגדיר את ערך הפרמטרים, משתמשים בפקודות הבאות במסד הנתונים של AlloyDB Omni:

            alter system set omni_disk_cache_enabled=on;
        alter system set omni_disk_cache_directory='/CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER';

  3. כברירת מחדל, AlloyDB Omni משתמש בכל השטח הפנוי במערכת הקבצים. אם צריך, אפשר לשנות את ערך ברירת המחדל באמצעות הפרמטר omni_disk_cache_file_size.

          alter system set omni_disk_cache_file_size=SIZE_IN_MB;

  4. כדי שהשינוי בפרמטרים של הגדרות השמירה במטמון ייכנס לתוקף, צריך להפעיל מחדש את הקונטיינר שפועל עם AlloyDB Omni:

    Docker

          sudo docker restart CONTAINER_NAME

    Podman

          sudo podman restart CONTAINER_NAME

אימות ההגדרות של מטמון הדיסק

אחרי שמפעילים את מטמון הדיסק של AlloyDB Omni, בודקים שיש גישה למטמון הדיסק על ידי מעקב אחרי פעילות הקריאה והכתיבה בדיסקים באמצעות כלי שירות כמו iotop או iostat.

בנוסף, אתם יכולים לבדוק אם מטמון הדיסק של AlloyDB Omni פתוח.

כדי לאמת את הגדרת מטמון הדיסק של AlloyDB Omni בקונטיינר:

Docker 

sudo docker logs CONTAINER_NAME 2>&1 | grep "opened omni disk cache"

Podman 

sudo podman logs CONTAINER_NAME 2>&1 | grep "opened omni disk cache"

אם השמירה במטמון בדיסק מוגדרת בצורה נכונה, ההודעה Successfully opened omni disk cache ... תוצג ביומנים.

המאמרים הבאים