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PostgreSQL?Log日志模塊原理及存在的問題詳解

 更新時間：2024年02月03日 09:19:58   作者：總想玩世不恭  
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于PostgreSQL?Log日志模塊原理及存在的問題的相關(guān)資料,先日志在我們開發(fā)過程中占據(jù)了一個非常重要的地位,是開發(fā)和運(yùn)維管理之間的橋梁,文中通過代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

背景

PG 的日志模塊是一個相對獨(dú)立的模塊，主要功能就是打印用戶的操作日志以及一些異常報錯信息。本文僅講述 logging_collector 參數(shù)開啟的情況。

日志模塊原理

Syslogger 核心模塊

PG 有各種各樣的進(jìn)程，其中 syslogger 進(jìn)程專門用于打印日志信息。

而其余進(jìn)程打印日志的方法如出一轍：將需要打印的信息發(fā)送給 syslogger 進(jìn)程，由其統(tǒng)一負(fù)責(zé)打印。

syslogger 的大體邏輯如下圖所示：

  • postmaster 進(jìn)程在 SysLogger_Start 函數(shù)完成部分初始化；
  • 由 postmaster 進(jìn)程 fork 出 syslogger 進(jìn)程；
  • 進(jìn)入 syslogger 的主邏輯函數(shù) SysLoggerMain 中，大循環(huán)監(jiān)聽其他進(jìn)程發(fā)送來的日志消息，處理打印邏輯。在大循環(huán)中同時也根據(jù)時間和大小，來判斷是否進(jìn)行日志輪轉(zhuǎn)。

日志消息通信

PG 的其余進(jìn)程如果有需要打印的日志，通常會調(diào)用 elog 或者 ereport 來打印。而這兩個函數(shù)會將日志消息分成若干個 chunk 發(fā)送給 syslogger 進(jìn)程，每個 chunk 的結(jié)構(gòu)可參考下圖（源碼中的 PipeProtoChunk 結(jié)構(gòu)）

  • 開頭兩個 \0 ，表示是日志開頭
  • length：用于記錄當(dāng)前 chunk 的長度
  • pid：發(fā)送該 chunk 的進(jìn)程號
  • is_last：是否是本條日志消息的最后一個 chunk；
  • data：具體的日志消息。
  • chunk 大?。篜IPE_CHUNK_SIZE ，源碼 define 出的一個值，由 OS 的 PIPE_BUF 決定。具體細(xì)節(jié)可參考這部分定義的代碼。
    注： PG 15 在 pipe 協(xié)議格式中做了一些變化，由 flags 代替 is_last 標(biāo)記。

syslogger 在接收到日志消息后，將其按照 pid 進(jìn)行分組，相同的 pid 說明日志消息來源于同一進(jìn)程，將其組裝起來，當(dāng)收到包含 is_last 標(biāo)記的最后一個 chunk 后，將整條日志消息打印到日志文件。

日志輪轉(zhuǎn)

所謂日志輪轉(zhuǎn)，指的就是不想繼續(xù)寫當(dāng)前日志文件了，需要新找一個日志文件繼續(xù)寫日志。

PG 的日志輪轉(zhuǎn)是一個坑非常多的地方，因為它由下面四個參數(shù)同時控制：

  • log_filename ：日志文件格式，我們以其設(shè)定為 postgres_%d_%h 為例，某個月 14 號 15 點(diǎn)的日志文件名就是 postgres_14_15.log
  • log_rotation_age：如果距離當(dāng)前日志文件已經(jīng)超過設(shè)定的時間，那么就新開一個日志文件；
  • log_rotation_size：如果距離當(dāng)前日志文件還沒有超過 log_rotation_age 設(shè)定的時間，但是已經(jīng)超過了 log_rotation_size 設(shè)定的大小，那么就新開一個日志文件；
  • log_truncate_on_rotation：是否在按時間輪轉(zhuǎn)后做截斷。即如果下一個日志文件的同名文件已經(jīng)存在了，是否直接清空該文件并從頭開始寫；

這幾個參數(shù)的具體使用可參考 PG 官方文檔。看完上面的介紹，想必大家已經(jīng)精通日志參數(shù)設(shè)置了，那么接下來做幾道題檢驗自己的學(xué)習(xí)成果。

假如，我們按照以下值設(shè)定日志相關(guān)參數(shù)

log_filename='postgres_%d_%h.log'
log_rotation_age = 2h
log_rotation_size = 10MB
log_truncate_on_rotation = on

問題一

  • Q：此時時間剛到 14 號下午 17 點(diǎn) ，日志文件為 postgres_14_16.log，且大小為 5MB，請問接下來要寫的日志文件是什么？
  • A：postgres_14_16.log 。因為此時距離 15 點(diǎn)僅過了 1h，沒有超過 log_rotation_age；大小并沒有超過 log_rotation_size ，所以并不發(fā)生輪轉(zhuǎn)。

問題二

  • Q：此時時間為 14 號下午 16 點(diǎn) 30 分 ，日志文件為 postgres_14_16.log，且大小剛剛超過 10MB 到達(dá) 10.9MB，請問接下來要寫的日志文件是什么？
  • A：postgres_14_16.log 。因為 log_filename 參數(shù)的最小精度值就到小時，哪怕當(dāng)前日志文件大小變成 1TB 也只會繼續(xù)追加寫這個文件。

問題三

  • Q：此時時間剛到 14 號下午 17 點(diǎn) ，日志文件為 postgres_14_16.log，且大小剛剛超過 10MB 到達(dá) 10.9MB，請問接下來要寫的日志文件是什么？
  • A：postgres_14_17.log 。因為滿足 log_rotation_size 的輪轉(zhuǎn)條件了。

問題四

  • Q：此時時間剛到 14 號下午 17 點(diǎn) ，日志文件為 postgres_14_16.log，且大小剛剛超過 10MB 到達(dá) 10.9MB，但是名為 postgres_14_17.log 的文件已經(jīng)存在了（上個月日志創(chuàng)建的），那么是追加寫還是覆蓋寫該文件？
  • A：追加寫，因為這是按大小輪轉(zhuǎn)。

問題五

  • Q：此時時間剛到 14 號下午 18 點(diǎn) ，日志文件為 postgres_14_16.log，且大小只有 0.1MB。但是名為 postgres_14_18.log 的文件已經(jīng)存在了，那么是追加寫還是覆蓋寫該文件？
  • A：覆蓋寫，log_rotation_age 強(qiáng)制觸發(fā)按時間輪轉(zhuǎn)邏輯。

上面問題都能搞懂，基本也沒什么坑了。

存在的問題

刷盤性能

當(dāng)前情況下，在 log_statement 參數(shù)設(shè)置成 all 時，性能下降會非常厲害。因為 PG 的日志在刷盤時的默認(rèn)策略為：每寫一行就刷盤。Linux 提供的刷盤模式可分為以下三種：

  • _IOFBF：全緩沖模式，緩沖區(qū)寫滿后才刷盤
  • _IOLBF：行緩沖模式，一行寫滿就刷盤
  • _IONBF：不緩沖，直接刷

當(dāng)前 PG 采用第二種行緩沖模式，優(yōu)點(diǎn)是日志出來的即時性更高，缺點(diǎn)就是對性能有不小的影響。

日志輪轉(zhuǎn)

日志輪轉(zhuǎn)的邏輯設(shè)計雖然勉強(qiáng)算是合理的（不會丟日志），但是理解成本很高，且有可能出現(xiàn)某個日志文件存在了非常非常久（上一節(jié)問題 4 的變種），一直沒被刪掉，需要依賴人工手動刪除。

參考資料

  • [1] https://www.postgresql.org/docs/current/logfile-maintenance.html
  • [2] https://github.com/postgres/postgres

總結(jié)

到此這篇關(guān)于PostgreSQL Log日志模塊原理及存在的問題詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)PostgreSQL Log日志模塊內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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