Persisted Buffer Pool（PBP）特效能夠協助您在叢集異常退出或者重新啟動時，仍然可以使用叢集退出前的Shared Buffer Pool。
前提條件
支援的PolarDB PostgreSQL版的版本如下：
PostgreSQL 14（核心小版本14.5.2.0及以上）
PostgreSQL 11（核心小版本1.1.1及以上）
您可通過如下語句查看PolarDB PostgreSQL版的核心小版本的版本號碼：
PostgreSQL 14
select version();PostgreSQL 11
show polar_version;
背景資訊
PolarDB PostgreSQL版的記憶體可以分為Shared Buffer Pool、Dynamic Shared Memory Areas以及進程私人記憶體三部分：
Shared Buffer Pool：叢集啟動時採用預分配的方式建立的一大段共用記憶體，通過確定offset來對各個功能模組劃分使用區間。
Dynamic Shared Memory Areas：進程間動態共用記憶體區。PostgreSQL為實現進程間並行計算設計的共用記憶體區，可以動態擴充。
Process Global Area：進程工作使用的記憶體區。包含以下兩部分。
Memory Context。
邏輯直接控制的記憶體。
記憶體劃分如圖所示：
其中，Shared Buffer Pools在PolarDB PostgreSQL版中使用的記憶體最多，且對效能有直接影響。原PostgreSQL在叢集重啟或者意外退出時，都會對Shared Buffer Pools進行清理和重新初始化。在叢集重啟進入到故障恢複狀態時，會根據WAL日誌進行資料頁面的修改，需要重新載入資料甚至修改資料，影響叢集可用時間。其次，Shared Buffer Pools的重新初始化將會導致重新載入資料業務需要的資料，會帶來嚴重的效能抖動。
為瞭解決以上問題，PolarDB PostgreSQL版增加了Persisted Buffer Pool（PBP）的特性，能夠在叢集異常退出或者重新啟動時，仍然可以使用叢集退出前的Shared Buffer Pool。優勢如下：
減少故障恢復，提升系統可用性。
叢集退出前後，效能沒有明顯抖動。
原理介紹
PolarDB PostgreSQL版將Shared Buffer Pool的部分記憶體變為Pod級生命週期的Persisted Buffer Pool。根據對效能的影響性，PolarDB PostgreSQL版主要將Buffer Pool和Buffer Descriptor兩部分放入了PBP中，其他依舊是Instance級生命週期的記憶體。
Pod級生命週期：PolarDB PostgreSQL版是部署在K8s上的，Pod級生命週期的共用記憶體不會隨著叢集的退出而銷毀。
Instance級生命週期：在叢集退出或者異常退出重啟後進行清理的叢集級共用記憶體。
記憶體劃分如圖所示：
影響PBP可用性的指標
叢集退出前的PBP不是所有情境都適用。在叢集啟動時，如果出現以下情況，則無法使用PBP。
叢集的規格改變，需要使用不同大小的Buffer Pool。
當前PBP並非此叢集所建立。
當前PBP中的控制資訊失效。
除了PBP的整體可用性需要檢查外，每個PBP的頁都需要做可用性檢測。如果出現以下情況，則無法使用當前頁。
當前頁存在未提交的事務。
當前頁的Descriptor資訊無效。
當前頁存在無效的LSN。
當前頁的屬性為錯誤或者無效。
影響PBP可用性的指標如圖所示：
PBP的效果
Persisted Buffer Pool在資料庫重啟後，依然能夠使用叢集退出前的Buffer Pool。因此，無論在恢複情境還是業務情境，都能夠快速使用快取資料，提升效能。如圖所示：
恢複效能對比。
類比異常退出時的情境，回放日誌總大小為2093 MB情況如下：
參數
日誌回放耗時
故障恢複耗時
未使用PBP
598s
746s
使用PBP
68s
294s
耗時對比如圖所示：
效能前後對比。
並不是Buffer Pool中所有的頁都是可以複用的。例如：在重啟前，某進程對頁上X鎖，隨後系統宕機了，該X鎖就沒有進程來釋放了。因此，在宕機和重啟之後需要把Buffer Pool的所有頁遍曆一遍，剔除掉不能被複用的頁。另外，Buffer Pool的回收依賴於K8s。使用該最佳化之後，可以使重啟前後的效能更加平穩。重啟前後效能對比如圖所示：
使用指南
開啟如下參數即可使用。
polar_enable_persisted_buffer_pool = ON參數的啟用或者關閉需要重啟叢集。