Mempercepat performa database menggunakan cache disk

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

Seperti buffer bersama PostgreSQL, cache disk AlloyDB Omni tidak 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 cache disk 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 Ubuntu Compute Engine menggunakan SSD NVMe.

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 pada volume logis. Jika perlu, 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.

Pasang direktori cache di dalam AlloyDB Omni

Sebelum mengaktifkan cache disk 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:

      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
      

      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
      

Untuk memberikan izin akses penuh ke OMNI_DISK_CACHE_DIRECTORY yang di-mount, gunakan perintah berikut:

      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
      

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

1. Untuk terhubung ke database AlloyDB Omni dalam penampung sebagai superuser, 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 sedang berjalan dengan AlloyDB Omni:

   Docker

         sudo docker restart CONTAINER_NAME
         

   Podman

         sudo podman restart CONTAINER_NAME
         

Memverifikasi konfigurasi cache disk

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

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

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

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

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

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

Langkah berikutnya

• Tentang pengelolaan memori otomatis
• Tentang disk SSD lokal
• Membuat dan memulai instance VM