Esta página documenta a versão 17.5.0 do AlloyDB Omni usando a opção de implantação do Kubernetes. Escolha outra opção de implantação.

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Acelerar o desempenho do banco de dados usando o cache do disco

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Nesta página, descrevemos como provisionar, configurar e usar o armazenamento em cache de disco no AlloyDB Omni para aumentar o desempenho da instalação do AlloyDB Omni.

Além dos buffers compartilhados na memória do PostgreSQL padrão, o cache em disco do AlloyDB Omni permite armazenar buffers em armazenamento rápido, como unidades de estado sólido (SSDs). O cache em disco acelera a recuperação de dados em instalações do AlloyDB Omni com diretórios de dados localizados em armazenamento mais lento.

Assim como os buffers compartilhados do PostgreSQL, o cache de disco do AlloyDB Omni não é permanente, o que significa que os dados armazenados em cache são perdidos na reinicialização.

Por padrão, o cache de disco do AlloyDB Omni usa todo o armazenamento informado pelo sistema de arquivos. É possível definir a quantidade de armazenamento reservada para dados de cache usando o parâmetro omni_disk_cache_file_size.

Ativar o cache de disco do AlloyDB Omni

As etapas usadas para ativar o cache de disco do AlloyDB Omni dependem de você executar o AlloyDB Omni em um contêiner ou em um cluster do Kubernetes.

Ativar o cache de disco em um volume genérico

É possível ativar o cache em disco usando um volume genérico.

Para ativar o cache em disco em um volume genérico no operador do Kubernetes do AlloyDB Omni, é necessário ter um volume permanente pronto com antecedência e um storageClass.

Por exemplo, se você usa o GKE e não tem o volume permanente e o storageClass prontos, verifique se você fez o seguinte antes de ativar o cache de disco em um volume genérico:

Criou um cluster com armazenamento baseado em SSD local.
Formate o volume para o sistema de arquivos ext4 usando a etapa 1 de Executar o provisionador estático do volume local.
Crie manualmente um volume permanente para cada SSD no cluster com o storageClass que define o armazenamento permanente em um dispositivo de armazenamento.

Para ativar o cache de disco em um volume genérico para seu banco de dados, siga estas etapas:

Modifique o manifesto do cluster de banco de dados para adicionar o atributo ultraFastCache à seção features da seção spec:
```
      apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
      kind: DBCluster
      metadata:
        name: CLUSTER_NAME
      spec:
        databaseVersion: "17.5.0"
        primarySpec:
          features:
            ultraFastCache:
              cacheSize: DISK_CACHE_SIZE
              genericVolume:
                storageClass: "STORAGE_CLASS_NAME"
      ...
      
```
Substitua:
- DB_CLUSTER_NAME: o nome do cluster de banco de dados. É o mesmo nome de cluster de banco de dados que você declarou ao criá-lo.
- DISK_CACHE_SIZE: o tamanho do cache, por exemplo, 100Gi. Precisa ser um valor maior do que shared_buffers. Esse campo é opcional. Se você não especificar o valor desse campo, o AlloyDB Omni vai usar todo o espaço restante no disco, o que se aplica ao AlloyDB Omni em um contêiner e em um cluster do Kubernetes.
- STORAGE_CLASS_NAME: o nome do storage class do volume de cache ultrarrápido. Por exemplo, local-storage.
Reaplique o manifesto.

Ativar o cache de disco em um volume local

Se você quiser usar um volume local, não é necessário criar um volume permanente. Em vez disso, use a seguinte otimização.

Por exemplo, se você usa o GKE e não tem o volume permanente e o storageClass prontos, verifique se você fez o seguinte antes de ativar o cache de disco em um volume local:

Criou um cluster com armazenamento baseado em SSD local.
Formate o volume para o sistema de arquivos ext4 usando a etapa 1 de Executar o provisionador estático do volume local.

Para ativar o cache de disco em um volume local do banco de dados, faça o seguinte:

Modifique o manifesto do cluster de banco de dados para adicionar o atributo ultraFastCache à seção features da seção spec:
```
    apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
    kind: DBCluster
    metadata:
      name: CLUSTER_NAME
    spec:
      databaseVersion: "17.5.0"
      primarySpec:
        features:
          ultraFastCache:
            cacheSize: DISK_CACHE_SIZE
            localVolume:
              path: "LOCAL_VOLUME_PATH"
              nodeAffinity:
                required:
                  nodeSelectorTerms:
                  - matchExpressions:
                    - key: "LABEL_KEY"
                      operator: "OPERATOR_VALUE"
                      values:
                      - "LABEL_KEY_VALUE"
    ...
      
```
Substitua:
- CLUSTER_NAME: o nome do cluster de banco de dados. É o mesmo nome de cluster de banco de dados que você declarou ao criá-lo.
- DISK_CACHE_SIZE: o tamanho do cache, por exemplo, 100Gi. Precisa ser um valor maior do que shared_buffers. Esse campo é opcional. Se você não especificar o valor desse campo, o AlloyDB Omni vai usar todo o espaço restante no disco, o que se aplica ao AlloyDB Omni em um contêiner e em um cluster do Kubernetes.
- STORAGE_CLASS_NAME: o nome da classe de armazenamento.
- LOCAL_VOLUME_PATH: o caminho para o volume local, por exemplo, /mnt/disks/raid/0.
- LABEL_KEY: o rótulo do nó para a chave que serve como um indicador de local e facilita a distribuição uniforme de pods no cluster, por exemplo, cloud.google.com/gke-local-nvme-ssd.
- OPERATOR_VALUE: a relação da chave com um conjunto de valores, por exemplo, In. Defina o parâmetro como um dos seguintes:
  - In: a matriz de valores não pode estar vazia.
  - NotIn: a matriz de valores não pode estar vazia.
  - Exists: a matriz de valores precisa estar vazia.
  - DoesNotExist: a matriz de valores precisa estar vazia.
  - Gt: a matriz de valores precisa ter um único elemento, que será interpretado como um número inteiro.
  - Lt: a matriz de valores precisa ter um único elemento, que será interpretado como um número inteiro.
- LABEL_KEY_VALUE: o valor da chave do rótulo, por exemplo, true. Defina o parâmetro como uma matriz de valores de string da seguinte maneira:
  - Se o operador for In ou NotIn, a matriz de valores não poderá estar vazia.
  - Se o operador for Exists ou DoesNotExist, a matriz de valores precisará estar vazia.
  - Se o operador for Gt ou Lt, a matriz de valores precisará ter um único elemento, que será interpretado como um número inteiro.
Reaplique o manifesto.

Ativar o cache de disco em um volume temporário

É possível ativar o cache em disco usando um volume emptyDir, que fornece armazenamento temporário vinculado diretamente ao ciclo de vida do seu pod. O volume é criado quando um pod é atribuído a um nó e existe enquanto o pod estiver em execução nesse nó.

Quando um pod é removido de um nó, os dados no emptyDir são excluídos permanentemente. Esse tipo de volume é adequado para um cache porque oferece armazenamento temporário e rápido. Os dados no cache não precisam ser persistidos se o pod for reagendado.

Para ativar o cache de disco em um volume efêmero para seu banco de dados, siga estas etapas:

Modifique o manifesto do cluster de banco de dados para adicionar o atributo ultraFastCache à seção features da seção spec e especifique emptyDirVolume:
```
      apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
      kind: DBCluster
      metadata:
        name: CLUSTER_NAME
      spec:
        databaseVersion: "17.5.0"
        primarySpec:
          features:
            ultraFastCache:
              cacheSize: DISK_CACHE_SIZE
              emptyDirVolume: {}
        ...
      
```
Substitua:
- CLUSTER_NAME: o nome do cluster de banco de dados. É o mesmo nome de cluster de banco de dados que você declarou ao criá-lo.
- DISK_CACHE_SIZE: o tamanho do cache, por exemplo, 200Gi.
  Importante:ao usar um volume emptyDir, especifique um cacheSize. Se um tamanho não for fornecido, o cache poderá consumir todo o espaço disponível no disco do nó, o que pode causar problemas porque esse disco é compartilhado por todos os pods em execução nesse nó.
Reaplique o manifesto.

Observação:um volume emptyDir não influencia o agendamento de pods. Confirme se o pod está programado em um nó com suporte de um meio de armazenamento rápido, como um SSD, usando regras de afinidade de nós na especificação do pod.

Verificar a configuração do cache de disco

Depois de ativar o cache em disco do AlloyDB Omni, verifique se ele está sendo acessado monitorando a atividade de leitura e gravação nos discos usando utilitários disponíveis, como iotop ou iostat.

Além disso, você pode verificar se o cache de disco do AlloyDB Omni está aberto.

Para verificar a configuração do cache de disco do AlloyDB Omni, use o seguinte comando.

  kubectl exec -i $DATABASE_POD -c database -n $DBCLUSTER_NAMESPACE -- cat /obs/diagnostic/postgresql.log | grep "opened omni disk cache"

Se o cache de disco estiver configurado corretamente, a mensagem Successfully opened omni disk cache ... vai aparecer nos registros.