Mempercepat performa database menggunakan cache disk

Pilih versi dokumentasi:

Halaman ini menjelaskan cara menyediakan, menyiapkan, dan menggunakan disk caching di AlloyDB Omni untuk meningkatkan performa penginstalan AlloyDB Omni.

Selain buffer bersama dalam memori PostgreSQL standar, disk cache AlloyDB Omni memungkinkan penyimpanan buffer di penyimpanan cepat seperti solid-state drive (SSD). Disk caching mempercepat pengambilan data dalam penginstalan AlloyDB Omni dengan direktori data yang terletak di penyimpanan yang lebih lambat.

Seperti buffer bersama PostgreSQL, cache disk AlloyDB Omni bersifat non-persisten, yang berarti data yang di-cache akan hilang saat dimulai ulang.

Secara default, cache disk AlloyDB Omni menggunakan semua penyimpanan yang dilaporkan oleh sistem file. Anda dapat menentukan jumlah penyimpanan yang dicadangkan untuk data caching menggunakan parameter omni_disk_cache_file_size.

Mengaktifkan cache disk AlloyDB Omni

Untuk mengaktifkan disk cache untuk AlloyDB Omni dalam container, ikuti langkah-langkah berikut.

Menyediakan disk dan membuat sistem file

Untuk cache disk AlloyDB Omni, Anda membuat sistem file di satu atau beberapa disk dan memasangnya di dalam container dengan AlloyDB Omni. Selain itu, Anda dapat menggunakan utilitas seperti mdadm atau lvm untuk menggabungkan kapasitas menggunakan beberapa disk dan menggunakan sistem file apa pun.

Langkah-langkah berikut menunjukkan penggunaan lvm dan ext4 pada instance Compute Engine Ubuntu menggunakan NVMe SSD.

  1. Buat grup volume dari semua perangkat fisik yang tersedia:

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

    Ganti kode berikut:

    • STORAGE_PREFIX: awalan jalur disk lokal target yang terpasang ke mesin virtual menggunakan antarmuka nonvolatile memory express (NVMe)—misalnya, di Google Cloud, jalur perangkat NVMe selalu dimulai dengan /dev/nvme0n.
    • VOLUME_GROUP: nama grup volume tempat SSD Anda digabungkan—misalnya, omni-disk-cache-volume.

  2. Untuk membuat volume logis dari kapasitas kosong grup volume dari langkah sebelumnya, gunakan perintah berikut:

      sudo lvcreate -n LOGICAL_VOLUME -l 100%FREE VOLUME_GROUP

    Ganti LOGICAL_VOLUME dengan nama volume logis yang diperlakukan sebagai partisi oleh LVM—misalnya, omni_disk_cache_device.

  3. Buat sistem file ext4 di volume logis. Jika diperlukan, Anda dapat menentukan opsi ext4 lainnya yang tunduk pada keamanan data. 
      sudo mkfs.ext4 /dev/VOLUME_GROUP/LOGICAL_VOLUME

  4. Untuk membuat direktori yang berfungsi sebagai titik pemasangan di mesin host dan memasang sistem file, gunakan perintah berikut:

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

    Ganti OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY dengan nama direktori atau jalur ke direktori yang berfungsi sebagai titik pemasangan—misalnya, omni_disk_cache_directory.

Memasang direktori cache di dalam AlloyDB Omni

Sebelum mengaktifkan disk cache untuk AlloyDB Omni yang berjalan dalam container, Anda harus memasang direktori cache di dalam AlloyDB Omni.

Untuk mengetahui informasi tentang cara menginstal AlloyDB Omni dari image Docker dan menyesuaikannya, lihat Menyesuaikan penginstalan AlloyDB Omni.

Untuk memasang OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY di dalam container Docker yang menjalankan AlloyDB Omni, gunakan perintah berikut:

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

Ganti kode berikut:

  • CONTAINER_NAME: nama untuk menetapkan container AlloyDB Omni baru—misalnya, my-omni.
  • PASSWORD: sandi untuk administrator root database PostgreSQL Anda.
  • DATA_DIR: jalur sistem file yang ingin Anda gunakan oleh AlloyDB Omni untuk direktori datanya.
  • CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER: direktori cache di dalam container AlloyDB Omni yang dipetakan ke titik pemasangan di mesin host—misalnya, berdasarkan nilai direktori cache di dalam container, baik /omni_disk_cache_directory, mirip dengan OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY, atau /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

Ganti kode berikut:

  • CONTAINER_NAME: nama untuk menetapkan container AlloyDB Omni baru—misalnya, my-omni.
  • PASSWORD: sandi untuk administrator root database PostgreSQL Anda.
  • CACHE_DIRECTORY_PATH_INSIDE_CONTAINER: direktori cache di dalam container AlloyDB Omni yang dipetakan ke titik pemasangan di mesin host—misalnya, berdasarkan nilai direktori cache di dalam container, baik /omni_disk_cache_directory, mirip dengan OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY, atau /disk/cache/inside/container.

Untuk memberikan izin akses penuh ke OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY yang terpasang, gunakan perintah berikut:

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

Mengaktifkan cache disk AlloyDB Omni

Untuk mengaktifkan disk cache AlloyDB Omni untuk database Anda, tetapkan parameter Grand Unified Configuration (GUC) yang sesuai setelah Anda memastikan bahwa direktori cache yang terpasang dapat diakses dari dalam container Docker.

  1. Untuk terhubung ke database AlloyDB Omni yang di-container sebagai pengguna super, gunakan perintah berikut:

    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. Untuk menetapkan nilai parameter, gunakan perintah berikut di dalam database AlloyDB Omni:

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

  3. Secara default, AlloyDB Omni menggunakan semua ruang yang tersedia di sistem file. Anda dapat mengganti nilai default menggunakan parameter omni_disk_cache_file_size jika diperlukan.

          alter system set omni_disk_cache_file_size=SIZE_IN_MB;

  4. Agar perubahan parameter konfigurasi caching diterapkan, mulai ulang container yang menjalankan AlloyDB Omni:

    Docker

          sudo docker restart CONTAINER_NAME

    Podman

          sudo podman restart CONTAINER_NAME

Memverifikasi konfigurasi cache disk

Setelah mengaktifkan disk cache AlloyDB Omni, verifikasi bahwa disk cache diakses dengan memantau aktivitas baca dan tulis ke disk menggunakan utilitas seperti iotop atau iostat.

Selain itu, Anda dapat memeriksa apakah disk cache AlloyDB Omni terbuka.

Untuk memverifikasi konfigurasi disk cache untuk AlloyDB Omni dalam container, ikuti langkah-langkah berikut:

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"

Jika disk caching Anda dikonfigurasi dengan benar, pesan Successfully opened omni disk cache ... akan ditampilkan dalam log.

Langkah berikutnya