Интроспекция кеша буферов, совместимая с pg_buffercache

Расширение PostgreSQL pg_buffercache осматривает разделяемые буферы, используемые таблицами кучи. OrioleDB хранит страницы таблиц и индексов в собственных пулах страниц в памяти и сохраняет записи отката в отдельных кольцевых буферах и файлах отката на диске. Ни один из них не виден через pg_buffercache.

Расширение OrioleDB версии 1.8 добавляет встроенные SQL-представления и функции с аналогичным интерфейсом:

• pg_buffercache_oriole — пулы буферов страниц OrioleDB (основные, дерева свободного пространства и каталога);
• pg_undo_cache_oriole — декодированные записи журнала отката из буферов в памяти и файлов отката на диске.

Оба устанавливаются вместе с CREATE EXTENSION orioledb, отдельное расширение не требуется.

Кеш буферов страниц

Представление pg_buffercache_oriole

Представление оборачивает pg_buffercache_pages_oriole() и возвращает по строке на каждый слот буфера OrioleDB. Валидные строки описывают кешированную страницу, невалидные строки представляют свободные слоты в пуле.

Столбец	Тип	Описание
bufferid	int8	Идентификатор буфера OrioleDB (номер блока в памяти).
pool_name	text	Пул страниц: main, free_tree или catalog.
reldatabase	oid	OID базы данных кешированной страницы, если назначен.
reloid	oid	OID отношения (pg_class.oid), если назначен.
relfilenode	oid	Узел файла отношения, если назначен.
orioledb_tree_type	text	Роль дерева индекса: primary, regular, unique, toast, bridge, exclusion и т. д.
isdirty	bool	Имеет ли страница незаписанные изменения.
usagecount	int2	Счетчик использования при циклическом сканировании (0–7). Свободные слоты используют предельное значение и отображаются как невалидные строки.
isvalid	bool	false для свободных слотов буфера; столбцы отношения имеют значение NULL в этих строках.

-- Страницы, кешированные для конкретной таблицы
SELECT bufferid, pool_name, orioledb_tree_type, isdirty, usagecount
FROM pg_buffercache_oriole
WHERE reloid = 'my_table'::regclass
  AND isvalid;

-- Измененные страницы во всех пулах
SELECT pool_name, count(*) AS dirty_pages
FROM pg_buffercache_oriole
WHERE isvalid AND isdirty
GROUP BY pool_name;

Общее количество строк в pg_buffercache_oriole совпадает с общим количеством страниц, возвращаемым функцией orioledb_page_stats().

pg_buffercache_summary_oriole()

Возвращает однострочное резюме всех пулов страниц OrioleDB:

Столбец	Тип	Описание
buffers_used	int8	Буферы, содержащие кешированную страницу.
buffers_unused	int8	Свободные слоты буфера.
buffers_dirty	int8	Используемые буферы, отмеченные как измененные.
usagecount_avg	float8	Средний счетчик использования по всем используемым буферам (NULL, если ни один не используется).

SELECT * FROM pg_buffercache_summary_oriole();

pg_buffercache_usage_counts_oriole()

Возвращает по строке на каждый уровень счета использования (от 0 до 7), соответствуя стилю гистограммы вспомогательных функций счета использования pg_buffercache PostgreSQL:

Столбец	Тип	Описание
usage_count	int4	Уровень счета использования.
buffers	int8	Общее количество буферов на данном уровне (включая свободные слоты на предельном уровне).
used	int8	Буферы на данном уровне, содержащие кешированную страницу.
dirty	int8	Используемые буферы на данном уровне, отмеченные как измененные.

SELECT usage_count, used, dirty
FROM pg_buffercache_usage_counts_oriole()
WHERE used > 0
ORDER BY usage_count;

pg_buffercache_evict_oriole(bufferid int8)

Вытесняет одну страницу из кеша буферов OrioleDB по bufferid. Возвращает true при успешном вытеснении страницы и false, если слот уже был свободен. Требует прав суперпользователя.

SELECT pg_buffercache_evict_oriole(42);

Права доступа к кешу буферов страниц

Объект	Доступ
pg_buffercache_oriole, pg_buffercache_pages_oriole()	Только суперпользователь
pg_buffercache_summary_oriole()	pg_monitor
pg_buffercache_usage_counts_oriole()	pg_monitor
pg_buffercache_evict_oriole()	Только суперпользователь

Кеш журнала отката

OrioleDB хранит недавние записи отката в кольцевых буферах в памяти и выгружает более старые записи в файлы отката на диске.

Интерфейс кеша отката декодирует отдельные записи отката и сообщает, хранится ли каждая запись в данный момент в ОЗУ, на диске или охватывает оба хранилища (значения столбца storage: ram, disk или mixed).

Представление pg_undo_cache_oriole

Представление оборачивает pg_undo_cache_records_oriole() с аргументами по умолчанию (все типы отката, без фильтрации по позиции, до 10 000 записей).

Столбец	Тип	Описание
undo_type	text	Категория журнала отката: row, page или system.
undo_location	int8	Байтовое смещение записи в пределах журнала отката.
storage	text	Место хранения тела записи: ram, disk или mixed.
item_type	text	Декодированный вид записи, например Modify, RowLock, PageImage, Relnode.
item_size	int4	Размер записи в байтах.
prev_location	int8	Предыдущая запись в цепочке отката, при наличии.
index_type	text	Тип дерева индекса для элементов стека, содержащих данный тип.
action	text	Для записей Modify: insert, update, delete или lock.
datoid	oid	OID базы данных, если запись ссылается на отношение.
reloid	oid	OID отношения, если запись ссылается на отношение.
blkno	int8	Номер блока в пределах отношения, для записей Modify.
page_image_type	text	Подтип изображения страницы для записей PageImage.
is_valid	bool	Существует ли запись по данной позиции.

pg_undo_cache_records_oriole(undo_type_filter, from_location, to_location, max_records)

Функция, возвращающая набор строк, с необязательными фильтрами:

Аргумент	По умолчанию	Описание
undo_type_filter	NULL (все типы)	Ограничить типами row, page или system.
from_location	NULL	Начать сканирование с данной позиции отката (включительно).
to_location	NULL	Остановиться до данной позиции отката.
max_records	10000	Максимальное количество возвращаемых записей.

-- Недавний откат на уровне строк для таблицы
SELECT undo_location, storage, item_type, action, blkno
FROM pg_undo_cache_records_oriole('row')
WHERE reloid = 'my_table'::regclass
  AND is_valid
ORDER BY undo_location DESC
LIMIT 20;

-- Только откат на уровне страниц, ограничен 100 записями
SELECT undo_location, item_type, page_image_type
FROM pg_undo_cache_records_oriole('page', NULL, NULL, 100);

pg_undo_cache_summary_oriole()

Возвращает по строке на каждый тип журнала отката со сводной статистикой:

Столбец	Тип	Описание
undo_type	text	row, page или system.
records_count	int8	Количество валидных записей отката, прошедших сканирование.
records_bytes	int8	Общее байтовое количество прошедших сканирование записей.
records_in_ram	int8	Записи, тело которых полностью находится в кольцевом буфере.
records_on_disk	int8	Записи, тело которых полностью находится на диске.
circular_buffer_size	int8	Размер кольцевого буфера в памяти для данного журнала отката.
last_used_location	int8	Текущая позиция добавления в журнал отката.
written_location	int8	Граница между хранением на диске и в памяти.

SELECT * FROM pg_undo_cache_summary_oriole();

Для измерения общего размера отката на диске (а не только кешированных записей) использовать orioledb_undo_size().

Права доступа к кешу отката

Объект	Доступ
pg_undo_cache_oriole, pg_undo_cache_records_oriole()	Только суперпользователь
pg_undo_cache_summary_oriole()	pg_monitor

Сравнение с pg_buffercache

	PostgreSQL pg_buffercache	Аналоги OrioleDB
Буферы страниц	Представление pg_buffercache	Представление pg_buffercache_oriole
Резюме буферов	—	pg_buffercache_summary_oriole()
Гистограмма счета использования	Вспомогательные функции pg_buffercache	pg_buffercache_usage_counts_oriole()
Вытеснение буфера	pg_buffercache_evict() (PG 17+)	pg_buffercache_evict_oriole()
Буферы отката / WAL	Не применимо	Представление pg_undo_cache_oriole

Буферы страниц OrioleDB используют bufferid и pool_name вместо bufferid PostgreSQL, привязанного к shared_buffers. Столбцы метаданных отношения (reldatabase, reloid, relfilenode) аналогичны, но OrioleDB также предоставляет orioledb_tree_type, так как таблицы и индексы используют общие пулы буферов.

Пример: диагностика давления на кеш

CREATE TABLE o_cache_probe (id int PRIMARY KEY, payload text) USING orioledb;
INSERT INTO o_cache_probe SELECT i, repeat('x', 200) FROM generate_series(1, 5000) i;
SELECT count(*) FROM o_cache_probe;
CHECKPOINT;

-- Использование пула страниц
SELECT * FROM pg_buffercache_summary_oriole();

-- Какие отношения доминируют в кеше?
SELECT c.relname, b.orioledb_tree_type, count(*) AS pages
FROM pg_buffercache_oriole b
JOIN pg_class c ON c.oid = b.reloid
WHERE b.isvalid
GROUP BY c.relname, b.orioledb_tree_type
ORDER BY pages DESC
LIMIT 10;

-- Активность отката после модификаций
UPDATE o_cache_probe SET payload = 'updated' WHERE id <= 100;
SELECT undo_type, records_count, records_in_ram, records_on_disk
FROM pg_undo_cache_summary_oriole();