Mempercepat performa database menggunakan cache disk

Pilih versi dokumentasi:

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

Selain buffer bersama dalam memori PostgreSQL standar, cache disk AlloyDB Omni memungkinkan penyimpanan buffer di penyimpanan cepat seperti solid-state drive (SSD). Caching disk 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 menyimpan data ke dalam cache menggunakan parameter omni_disk_cache_file_size.

Mengaktifkan cache disk AlloyDB Omni

Untuk mengaktifkan cache disk, selesaikan salah satu subbagian berikut:

Mengaktifkan cache disk pada volume generik

Anda dapat mengaktifkan cache disk menggunakan volume generik.

Untuk mengaktifkan cache disk pada volume generik di operator Kubernetes AlloyDB Omni, Anda memerlukan volume persisten yang siap sebelumnya dan storageClass.

Misalnya, jika Anda menggunakan GKE dan belum menyiapkan persistent volume dan storageClass, pastikan Anda telah melakukan hal berikut sebelum mengaktifkan cache disk pada volume generik:

  1. Membuat cluster dengan penyimpanan berbasis SSD lokal.
  2. Memformat volume Anda ke sistem file ext4 menggunakan langkah 1 dari Menjalankan penyedia statis volume lokal.
  3. Membuat volume persisten secara manual untuk setiap SSD di cluster Anda dengan storageClass yang menentukan penyimpanan persisten di perangkat penyimpanan.

Untuk mengaktifkan cache disk pada volume generik untuk database Anda, selesaikan langkah-langkah berikut:

  1. Ubah manifes cluster database Anda untuk menambahkan atribut ultraFastCache ke bagian features di bagian 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"
      ...

    Ganti kode berikut:

    • DB_CLUSTER_NAME: nama cluster database Anda. Nama ini sama dengan nama cluster database yang Anda deklarasikan saat membuatnya.
    • DISK_CACHE_SIZE: ukuran cache—misalnya, 100Gi. Nilainya harus lebih besar dari shared_buffers. Kolom ini bersifat opsional. Jika Anda tidak menentukan nilai kolom ini, AlloyDB Omni akan menggunakan semua ruang yang tersisa di disk, yang berlaku untuk AlloyDB Omni dalam container dan di cluster Kubernetes.
    • STORAGE_CLASS_NAME: nama storage class volume ultra fast cache—misalnya, local-storage.
  2. Terapkan kembali manifes.

Mengaktifkan cache disk pada volume lokal

Jika ingin menggunakan volume lokal, Anda tidak perlu membuat volume persisten. Sebagai gantinya, Anda dapat menggunakan pengoptimalan berikut.

Misalnya, jika Anda menggunakan GKE dan belum menyiapkan persistent volume dan storageClass, pastikan Anda telah melakukan hal berikut sebelum mengaktifkan cache disk pada volume lokal:

  1. Membuat cluster dengan penyimpanan berbasis SSD lokal.

  2. Memformat volume Anda ke sistem file ext4 menggunakan langkah 1 dari Menjalankan penyedia statis volume lokal.

Untuk mengaktifkan cache disk pada volume lokal untuk database Anda, lakukan hal berikut:

  1. Ubah manifes cluster database Anda untuk menambahkan atribut ultraFastCache ke bagian features di bagian 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"
...

    Ganti kode berikut:

    • CLUSTER_NAME: nama cluster database Anda. Nama ini sama dengan nama cluster database yang Anda deklarasikan saat membuatnya.
    • DISK_CACHE_SIZE: ukuran cache—misalnya, 100Gi. Nilainya harus lebih besar dari shared_buffers. Kolom ini bersifat opsional. Jika Anda tidak menentukan nilai kolom ini, AlloyDB Omni akan menggunakan semua ruang yang tersisa di disk, yang berlaku untuk AlloyDB Omni dalam container dan di cluster Kubernetes.
    • STORAGE_CLASS_NAME: nama kelas penyimpanan.
    • LOCAL_VOLUME_PATH: jalur ke volume lokal—misalnya, /mnt/disks/raid/0.
    • LABEL_KEY: label node untuk kunci yang berfungsi sebagai indikator lokasi dan memfasilitasi distribusi Pod yang merata di seluruh cluster—misalnya, cloud.google.com/gke-local-nvme-ssd.
    • OPERATOR_VALUE: hubungan kunci dengan kumpulan nilai—misalnya, In. Tetapkan parameter ke salah satu opsi berikut:
      • In: array nilai tidak boleh kosong.
      • NotIn: array nilai tidak boleh kosong.
      • Exists: array nilai harus kosong.
      • DoesNotExist: array nilai harus kosong.
      • Gt: array nilai harus memiliki satu elemen, yang ditafsirkan sebagai bilangan bulat.
      • Lt: array nilai harus memiliki satu elemen, yang ditafsirkan sebagai bilangan bulat.
    • LABEL_KEY_VALUE: nilai untuk kunci label Anda—misalnya, true. Tetapkan parameter ke array nilai string sebagai berikut:
      • Jika operatornya adalah In atau NotIn, array nilai tidak boleh kosong.
      • Jika operatornya adalah Exists atau DoesNotExist, array nilai harus kosong.
      • Jika operatornya adalah Gt atau Lt, array nilai harus memiliki satu elemen, yang ditafsirkan sebagai bilangan bulat.

Mengaktifkan cache disk pada volume efemeral

Anda dapat mengaktifkan cache disk menggunakan volume emptyDir, yang menyediakan penyimpanan sementara yang terkait langsung dengan siklus proses pod Anda. Volume dibuat saat pod ditetapkan ke node, dan ada selama pod berjalan di node tersebut.

Jika pod dihapus dari node, data dalam emptyDir akan dihapus secara permanen. Jenis volume ini cocok untuk cache karena menyediakan penyimpanan sementara yang cepat. Data dalam cache tidak perlu dipertahankan jika pod dijadwalkan ulang.

Untuk mengaktifkan cache disk pada volume efemeral untuk database Anda, selesaikan langkah-langkah berikut:

  1. Ubah manifes cluster database Anda untuk menambahkan atribut ultraFastCache ke bagian features dari bagian spec, dan tentukan 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: {}
        ...

    Ganti kode berikut:

    • CLUSTER_NAME: nama cluster database Anda. Nama ini sama dengan nama cluster database yang Anda deklarasikan saat membuatnya.
    • DISK_CACHE_SIZE: Ukuran cache—misalnya, 200Gi.
  2. Terapkan kembali manifes.

Memverifikasi konfigurasi cache disk

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

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

Untuk memverifikasi konfigurasi cache disk untuk AlloyDB Omni, gunakan perintah berikut.

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

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

Langkah berikutnya

* Mengonfigurasi columnar engine * Mengelola dan memantau AlloyDB Omni