PolarDB:グローバルキャッシュ

使用上の注意

グローバルキャッシュ機能は、次のエンジンを実行するPolarDB for PostgreSQLクラスターでサポートされています。

select version();

背景情報

メタデータクエリの効率を向上させるために、PostgreSQLでは各プロセスに次のメタデータキャッシュが導入されています。

• RelCache: リレーション記述子をキャッシュします。

• CatCacheおよびSysCache: キャッシュシステムのカタログ。

各プロセスには、独自のRelCacheとCatCacheがあります。 多数の接続が確立されている場合、またはデータベースにテーブル、ビュー、インデックスなどの多数のオブジェクトが含まれている場合、キャッシュのメモリ消費は高くなります。

グローバルキャッシュ機能は、 PolarDB for PostgreSQLでサポートされています。 グローバルキャッシュは、すべてのプロセスがアクセスできる共有メモリに格納されたメタデータキャッシュです。 これは、すべてのプロセスがキャッシュエントリを共有できるようにすることでメモリ使用量を最大化するのに役立ち、メモリ不足 (OOM) の問題の可能性を減らします。 次のグローバルキャッシュがサポートされています。

• Global RelCache: グローバルアクセスのリレーション記述子をキャッシュします。

• Global CatCache: グローバルアクセス用のシステムカタログをキャッシュします。

再キャッシュ

RelCacheは、より効率的なアクセスのために、ビュー、インデックス、およびオーバーサイズ属性格納手法 (TOAST) テーブルなど、テーブルのすべてのメタデータを再編成してメモリにキャッシュします。 RelCacheは、テーブルメタデータが必要な場合は常に、SQLステートメントを処理する任意のステップでアクセスされます。 たとえば、システムは、テーブルの列、インデックス、またはパーティションに関する情報を取得するために、テーブルメタデータを照会する必要があります。 要求されたデータがRelCache内に見つからない場合、システムはデータを求めてシステムテーブルをスキャンし、そのデータをRelCache内にキャッシュする。

ネイティブPostgreSQLのRelCacheには、削除メカニズムがありません。 ほとんどの場合、RelCacheが初めてアクセスされると、関連するプロセスが終了するまでデータをキャッシュし続けます。 RelCacheは、DDL操作によってブロードキャストされるキャッシュ無効化メッセージを受信した後にのみ、メモリから無効なオブジェクトを削除します。

CatCache

CatCacheは、システムテーブル内のタプルをキャッシュする。 CatCacheの上に、キー値 (KV) インターフェイスを提供するためにSysCacheが使用されます。 本質的に、CatCacheとSysCacheは、システムテーブル内のデータをKVペアに再編成し、より効率的なアクセスのためにそれらをメモリにキャッシュします。 たとえば、システムがSQLステートメントを処理しているときに、オブジェクト名またはオブジェクト識別子 (OID) によって関数内のパラメータの数を照会する必要がある場合、システムはデータのCatCacheをチェックします。 要求されたデータがCatCacheに見つからない場合、システムはデータを求めてシステムテーブルをスキャンし、データをCatCacheにキャッシュします。 CatCacheでのデータのキャッシュと削除のルールは、RelCacheのルールと基本的に同じです。

Parameters

モニタリング

polar_global_cache拡張機能を使用すると、グローバルキャッシュを監視できます。 次のステートメントを実行して、拡張子を作成します。

CREATE EXTENSION polar_global_cache;

キャッシュの統計

グローバルキャッシュの統計

グローバルキャッシュに関する情報は、polar_global_cache_statビューで表示できます。 グローバルRelCacheとグローバルCatCacheに関する情報が表示されます。

=> SELECT * FROM polar_global_cache_stat;
-[ RECORD 1 ]----+----------------
cache_name       | Global CatCache
elems            | 2805
nlookup          | 74233
nlookup_miss     | 43576
ninsert          | 9478
nmove            | 0
ndelete          | 0
ninvalidate      | 35843
nflush           | 1
nevict           | 0
nevict_active    | 0
nevict_fail      | 0
lru_active_len   | 402
lru_inactive_len | 2403
data_allocator   | 2
meta_allocator   | 1
component_id     | 1
-[ RECORD 2 ]----+----------------
cache_name       | Global RelCache
elems            | 95
nlookup          | 1203
nlookup_miss     | 1005
ninsert          | 265
nmove            | 0
ndelete          | 0
ninvalidate      | 4404
nflush           | 1
nevict           | 0
nevict_active    | 0
nevict_fail      | 0
lru_active_len   | 3
lru_inactive_len | 92
data_allocator   | 3
meta_allocator   | 1
component_id     | 2

メトリクス

ローカルキャッシュの統計

polar_cache_statビューのメトリックは、polar_global_cache_statビューのメトリックのサブセットです。 メトリクスの詳細については、前述のpolar_global_cache_statビューのmetricsテーブルをご参照ください。

=> SELECT * FROM polar_cache_stat;
-[ RECORD 1 ]-+--------------
cache_name    | Proc CatCache
nlookup       | 779844
nlookup_miss  | 82390
ninsert       | 150876
ndelete       | 139690
ninvalidate   | 74231
nevict        | 126474
nevict_active | 1808
evict_fail    | 0
-[ RECORD 2 ]-+--------------
cache_name    | Proc RelCache
nlookup       | 295183
nlookup_miss  | 4632
ninsert       | 25968
ndelete       | 3277
ninvalidate   | 8856
nevict        | 0
nevict_active | 0
evict_fail    | 0

CatCachesに関する統計

グローバルCatCacheの統計

polar_global_catcache_statビューで、グローバルCatCacheに関する情報を表示できます。

=> SELECT * FROM polar_global_catcache_stat;
-[ RECORD 1 ]-------+----
elems               | 34
nlookup             | 853
nlookup_miss        | 852
ninsert             | 34
nmove               | 0
ndelete             | 0
ninvalidate         | 0
nflush              | 0
nevict              | 0
nevict_active       | 0
nevict_fail         | 0
nlookup_clist       | 41
nlookup_miss_clist  | 41
ninsert_clist       | 0
nmove_clist         | 0
ndelete_clist       | 0
ninvalidate_clist   | 0
nevict_clist        | 0
neivct_active_clist | 0
rehash_fail         | 0
meta_alloc_fail     | 0
data_alloc_fail     | 0
lru_active_len      | 0
lru_inactive_len    | 34
component_id        | 1

ローカルCatCachesに関する統計

プロセス固有のCatCachesに関する情報は、polar_catcache_statビューで表示できます。 このビューのメトリックは、polar_global_catcache_statビューのメトリックのサブセットです。

=> SELECT * FROM polar_catcache_stat;
-[ RECORD 1 ]------+-----
nlookup            | 2060
nlookup_miss       | 898
ninsert            | 883
ndelete            | 753
ninvalidate        | 0
nevict             | 753
nevict_active      | 2
evict_fail         | 0
nlookup_clist      | 41
nlookup_miss_clist | 41
ninsert_clist      | 41
ndelete_clist      | 41

RelCachesに関する統計

グローバルRelCacheの統計

グローバルRelCacheに関する情報は、polar_global_relcache_statビューで確認できます。

=> SELECT * FROM polar_global_relcache_stat;
-[ RECORD 1 ]----+-----
elems            | 61
nlookup          | 930
nlookup_miss     | 836
ninsert          | 221
nmove            | 0
ndelete          | 0
ninvalidate      | 4344
nflush           | 1
nevict           | 0
nevict_active    | 0
nevict_fail      | 0
meta_alloc_fail  | 0
data_alloc_fail  | 0
lru_active_len   | 3
lru_inactive_len | 58
component_id     | 2

ローカルRelCachesに関する統計

プロセス固有のRelCachesに関する情報は、polar_relcache_statビューで表示できます。

=> SELECT * FROM polar_relcache_stat;
-[ RECORD 1 ]-+-------
nlookup       | 293458
nlookup_miss  | 4535
ninsert       | 20239
ndelete       | 3277
ninvalidate   | 8856
nevict        | 0
nevict_active | 0
evict_fail    | 0