5.4. Ввод-вывод в контексте объектов СУБД

толькоотехобъектах,чтонаходятсявкешевданныймомент,иизполязренияможетпропасть множестводругихобъектовБД,доступккоторымосуществлялсямеждуснимкамистатистики. Для более полного учета ввода-вывода нужна статистика накопительного характера по всем объектам БД. Эта информация располагается в нескольких представлениях, с одним из которых нам уже приходилось сталкиваться:

•pg_stat_database содержит часть статистики ввода-вывода для отдельных баз данных;

•pg_statio_all_tables — статистика ввода-вывода по таблицам (включая TOAST и временные таблицы);

•pg_statio_all_indexes—статистика ввода-вывода по индексам;

•pg_statio_all_sequences—статистика ввода-вывода по последовательностям.

Базы данных

Представление pg_stat_database уже знакомо нам из предыдущих глав, и сейчас мы возвращаемся к нему, потому что оно содержит несколько полей с информацией о вводе-выводе

вразрезе отдельных баз данных:

•blks_hit—количество блоков,найденных в общем и локальных кешах;

•blks_read — количество блоков, прочитанных с диска (включая найденные в страничном кеше ОС);

•blk_read_time—время,затраченное на чтение с диска,в миллисекундах;

•blk_write_time—время,затраченное на запись на диск,в миллисекундах.

Учет времени доступен только при включенном параметре track_io_timing. Для полноты картины не хватаеттолько статистики по записанным и грязным блокам.На основе этих данных можно получить общее представление об эффективности использования кеша, однако важно помнить, что статистика содержит данные как по общему,так и по локальным кешам, что имеет особое значение при широком использовании временных таблиц.

Оценить эффективность и посчитать коэффициент попаданий в кеш можно следующим запросом:

#SELECT sum(blks_hit) / sum(blks_hit + blks_read) AS hit_ratio FROM pg_stat_database;

hit_ratio

------------------------

0.98473387049692560384

Полученнаяметрикапоказывает,насколькоэффективноиспользуетсякеш.Значения,близкие к единице, говорят о том, что нужные данные успешно обнаруживаются в кеше. И наоборот, чемближезначениякнулю,темреженужныеданныеобнаруживаютсявкешеитемчащеСУБД приходится обращаться к основному хранилищу, чтобы прочитать данные и затем загрузить

140Глава 5. Область общей памяти и ввод-вывод

их в кеш, при этом вытесняя из кеша другие данные. При постоянной низкой эффективности кешамноговременитратитсянадисковыйввод-вывод,иэтонегативносказываетсянаобщей производительности. К сожалению, здесь нет простого или универсального решения, и повысить эффективность кеша можно разными способами. Самый очевидный — это увеличение общего кеша, однако такой способ не всегда приводит к успеху. Более правильным способом является выявление тех запросов, которые осуществляют бóльшую часть ввода-вывода или тратят на это значительное время,и попытка их оптимизации (с помощью рефакторинга или добавления индексов).За счеттакой оптимизации можно в десятки и сотни раз улучшить производительность запросов и увеличить эффективность использования кеша, не прибегая к изменению конфигурации.

Еще один способ использования статистики — это отслеживание времени, затраченного на ввод-вывод,с помощью blk_read_time и blk_write_time (рис. 5.2):

Рис. 5.2.Время,затраченное на чтение и запись блоков

ТакойграфикхорошоподходитдляобщейоценкисостоянияСУБДиотражаетмоменты,когда СУБД была вынуждена тратить время на чтение и запись, в результате чего могли возникать просадки производительности при выполнении запросов.

Таблицы,индексы и последовательности

Дляполученияболеедетальнойинформацииопроисходящемвводе-выводенауровнеотдель- ных объектов СУБД можно воспользоваться следующими представлениями:

•pg_statio_all_tables содержит статистику по каждой таблице:

—heap_blks_read—количество блоков,прочитанных с диска;

—heap_blks_hit—количество блоков,найденных в кеше;

—idx_blks_read—количество блоков всех индексов,принадлежащих этойтаблице,прочитанных с диска;

—idx_blks_hit — количество блоков всех индексов, принадлежащих этой таблице, найденных в кеше;

—toast_blks_read—количество блоков TOAST-таблицы,прочитанных с диска;

—toast_blks_hit—количество блоков TOAST-таблицы,найденных в кеше;

—tidx_blks_read—количество блоков индексов TOAST-таблицы,прочитанных с диска;

—tidx_blks_hit—количество блоков индексов TOAST-таблицы,найденных в кеше.

•pg_statio_all_indexes содержит статистику по каждому индексу:

—idx_blks_read—количество блоков,прочитанных с диска;

—idx_blks_hit—количество блоков,найденных в кеше.

•pg_statio_all_sequences содержит статистику по каждой последовательности:

—blks_read—количество блоков,прочитанных с диска;

—blks_hit—количество блоков,найденных в кеше.

Перечисленные представления содержат статистику по всем объектам, включая пользовательские и системные (которые принадлежат системному каталогу). Раздельную статистику по пользовательским и системным объектам можно найти в представлениях с префиксами pg_statio_sys_ и pg_statio_user_.

Отдельного внимания заслуживает статистика попаданий в кеш (поля с суффиксом _hit). Когда блок найден в буферном кеше,ввода-вывода не происходит: блок уже находится в памяти, принадлежащей СУБД, так что достаточно прочитать в буфере нужную строку или даже ее часть. Важно понимать что статистика попаданий в кеш показывает объем найденных в кешеданных,но при этом реальный объем потребовавшихсяданных можетбытьменьшим.При организации мониторинга нужно стараться избегать попыток прямого сравнения попаданий

вкеш с объемом чтения и особенно представления обоих значений в байтах. Для оценки эффективности кеша лучше оценивать отношение попаданий в кеш к общему количеству обращенийкданным(попаданиямвкешичтениямизхранилища).Тожесамоесправедливоивотношениистатистикизагрязнениябуферовизаписистраниц(поляblks_dirtiedиblks_written

впредставлении pg_stat_statements): загрязнение блока при вставке, обновлении или удалении отдельных строк является лишь частичным изменением буфера и не приводит к вводувыводу в отличие от записи блока непосредственно в основное хранилище.Этот нюанс важно учитыватьприсведенииметрикводинграфикиливычисленииобъемовввода-выводаприсо- ставлении отчетов производительности и при выборе общих единиц измерения (блоков или байтов).

Другое важное замечание относится к индивидуальности этой статистики — базы данных являются своего рода изолированными контейнерами для таблиц, индексов и прочих объектов. Следовательно,представления содержат статистикутолько потем объектам,которые принадлежат этой базе данных. Для сбора статистики по всем объектам в кластере баз данных необходимо подключаться по очереди к каждой отдельной БД.