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PostgreSQL 学习笔记（10） -- PG 目录结构 说明

2022-12-09 16:27 1384 0 原创 PostgreSQL
作者： dave
本文链接：https://www.cndba.cn/dave/article/116382

在之前的博客，我们了解的PG的相关信息，如下：https://www.cndba.cn/dave/article/116382

PostgreSQL 学习笔记（1） — PG 概述
https://www.cndba.cn/dave/article/116370
PostgreSQL 学习笔记（2） — PG 版本发布策略 和 生命周期说明
https://www.cndba.cn/dave/article/116372
PostgreSQL 学习笔记（3） — PG 单实例安装手册
https://www.cndba.cn/dave/article/116374
PostgreSQL 学习笔记（4） — PG 启动 与 关闭
https://www.cndba.cn/dave/article/116375
PostgreSQL 学习笔记（5） — psql 工具使用说明
https://www.cndba.cn/dave/article/116376
PostgreSQL 学习笔记（6） — PG 参数管理
https://www.cndba.cn/dave/article/116377
PostgreSQL 学习笔记（7） — PG 数据库 基本操作
https://www.cndba.cn/dave/article/116379
PostgreSQL 学习笔记（8） — PG 模式 与 用户 管理
https://www.cndba.cn/dave/article/116380
PostgreSQL 学习笔记（9） — PG 进程和内存结构说明
https://www.cndba.cn/dave/article/116381https://www.cndba.cn/dave/article/116382https://www.cndba.cn/dave/article/116382

本篇我们看下PG的目录结构。

1 目录结构位置

在初始化数据库时我们可以指定实例的目录，如果不指定，默认会在/var/lib/pgsql/14/data 目录下：https://www.cndba.cn/dave/article/116382

https://www.cndba.cn/dave/article/116382 

/usr/pgsql-14/bin/postgresql-14-setup initdb
initdb -D /pgdata/14/data -W
pg_ctl init -D /pgdata/14/data -o


[dave@www.cndba.cn data]# ps -ef|grep pg
postgres  3559     1  0 Aug09 ?        00:00:04 /usr/pgsql-14/bin/postgres -D /var/lib/pgsql/14/data
root     25634  3323  0 03:24 pts/2    00:00:00 grep --color=auto pg
[dave@www.cndba.cn data]#

我们这里讲的目录就够就是这个数据库的目录：/var/lib/pgsql/14/data。

[dave@www.cndba.cn 14]# pwd
/var/lib/pgsql/14
[dave@www.cndba.cn 14]# tree -L 3
.
├── backups
├── data
│   ├── base
│   │   ├── 1
│   │   ├── 14485
│   │   ├── 14486
│   │   ├── 16384
│   │   └── 16708
│   ├── current_logfiles
│   ├── global
│   │   ├── 1213
│   │   ├── 1213_fsm
│   │   ├── 1213_vm
│   │   ├── 1214
│   │   ├── 2396_fsm
│   │   ├── 2396_vm
│   │   ├── 2397
│   │   ├── 6115
│   │   ├── pg_control
│   │   ├── pg_filenode.map
│   │   └── pg_internal.init
│   ├── log
│   │   ├── postgresql-Mon.log
│   │   ├── postgresql-Tue.log
│   │   └── postgresql-Wed.log
│   ├── pg_commit_ts
│   ├── pg_dynshmem
│   ├── pg_hba.conf
│   ├── pg_ident.conf
│   ├── pg_logical
│   │   ├── mappings
│   │   ├── replorigin_checkpoint
│   │   └── snapshots
│   ├── pg_multixact
│   │   ├── members
│   │   └── offsets
│   ├── pg_notify
│   ├── pg_replslot
│   ├── pg_serial
│   ├── pg_snapshots
│   ├── pg_stat
│   ├── pg_stat_tmp
│   │   ├── db_0.stat
│   │   ├── db_14485.stat
│   │   ├── db_14486.stat
│   │   ├── db_16384.stat
│   │   ├── db_16708.stat
│   │   └── global.stat
│   ├── pg_subtrans
│   │   └── 0000
│   ├── pg_tblspc
│   ├── pg_twophase
│   ├── PG_VERSION
│   ├── pg_wal
│   │   ├── 000000010000000000000001
│   │   ├── 000000010000000000000002
│   │   └── archive_status
│   ├── pg_xact
│   │   └── 0000
│   ├── postgresql.auto.conf
│   ├── postgresql.conf
│   ├── postmaster.opts
│   └── postmaster.pid
└── initdb.log

30 directories, 81 files
[dave@www.cndba.cn 14]#

[dave@www.cndba.cn data]# ll
total 68
drwx------. 7 postgres postgres    67 Aug  9 20:47 base
-rw-------. 1 postgres postgres    30 Aug 10 00:00 current_logfiles
drwx------. 2 postgres postgres  4096 Aug  9 20:54 global
drwx------. 2 postgres postgres    84 Aug 10 00:00 log
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  8 09:47 pg_commit_ts
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  8 09:47 pg_dynshmem
-rw-------. 1 postgres postgres  4577 Aug  8 09:47 pg_hba.conf
-rw-------. 1 postgres postgres  1636 Aug  8 09:47 pg_ident.conf
drwx------. 4 postgres postgres    68 Aug  9 21:37 pg_logical
drwx------. 4 postgres postgres    36 Aug  8 09:47 pg_multixact
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  8 09:47 pg_notify
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  8 09:47 pg_replslot
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  8 09:47 pg_serial
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  8 09:47 pg_snapshots
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  9 05:02 pg_stat
drwx------. 2 postgres postgres   126 Aug 10 03:47 pg_stat_tmp
drwx------. 2 postgres postgres    18 Aug  8 09:47 pg_subtrans
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  8 09:47 pg_tblspc
drwx------. 2 postgres postgres     6 Aug  8 09:47 pg_twophase
-rw-------. 1 postgres postgres     3 Aug  8 09:47 PG_VERSION
drwx------. 3 postgres postgres    92 Aug  8 23:25 pg_wal
drwx------. 2 postgres postgres    18 Aug  8 09:47 pg_xact
-rw-------. 1 postgres postgres   113 Aug  9 04:40 postgresql.auto.conf
-rw-------. 1 postgres postgres 28770 Aug  8 09:47 postgresql.conf
-rw-------. 1 postgres postgres    57 Aug  9 05:02 postmaster.opts
-rw-------. 1 postgres postgres   103 Aug  9 05:02 postmaster.pid
[dave@www.cndba.cn data]# pwd
/var/lib/pgsql/14/data
[dave@www.cndba.cn data]#

相关目录和文件说明如下：

  1. postgresql.conf∶数据库实例的主配置文件，基本上所有的配置参数都在此文件中。
  2. pg_hba.conf∶认证配置文件，配置了允许哪些IP的主机访问数据库，认证的方法是什么等信息。
  3. pg_ident.conf∶”ident”认证方式的用户映射文件。
  4. base∶默认表空间的目录。
  5. global∶一些共享系统表的目录。
  6. pg_clog∶commit log的目录。
  7. pe_log∶系统日志目录，在查询一些系统错误时就可查看此目录下的日志文件。
  8. pg_stat_tmp∶统计信息的存储目录。
  9. pg_tblsp∶存储了指向各个用户自建表空间实际目录的链接文件。
  10. pg_twophase∶使用两阶段提交功能时分布式事务的存储目录。
  11. pg_xlog∶WAL日志的目录。

2 global目录说明

global名如其意，存放的文件用于存储全局的系统表信息和全局控制信息。

https://www.cndba.cn/dave/article/116382

global下有四种文件：
1．pg_control：用于存储全局控制信息
2．pg_filenode.map： 用于将当前目录下系统表的OID与具体文件名进行 硬编码 映射（每个用户创建的数据库目录下也有同名文件）。
3．pg_internal.init：用于缓存系统表，加快系统表读取速度（每个用户创建的数据库目录下也有同名文件）。
4．全局系统表文件：数字命名的文件，用于存储系统表的内容。它们在pg_class里的relfilenode都为0，是靠pg_filenode.map将OID与文件硬编码映射。但并不是所有的系统表的relfilenode都为0。

[dave@www.cndba.cn global]# pwd
/var/lib/pgsql/14/data/global
[dave@www.cndba.cn global]# ll -lr
total 580
-rw-------. 1 postgres postgres 23840 Aug  9 20:54 pg_internal.init
-rw-------. 1 postgres postgres   512 Aug  8 09:47 pg_filenode.map
-rw-------. 1 postgres postgres  8192 Aug  9 21:37 pg_control
-rw-------. 1 postgres postgres  8192 Aug  8 09:47 6115
-rw-------. 1 postgres postgres  8192 Aug  8 09:47 6114
-rw-------. 1 postgres postgres     0 Aug  8 09:47 6100
-rw-------. 1 postgres postgres  8192 Aug  8 09:47 6002
-rw-------. 1 postgres postgres  8192 Aug  8 09:47 6001
-rw-------. 1 postgres postgres     0 Aug  8 09:47 6000
-rw-------. 1 postgres postgres  8192 Aug  8 09:47 4186
-rw-------. 1 postgres postgres     0 Aug  8 09:47 4185
-rw-------. 1 postgres postgres  8192 Aug  8 09:47 4184
-rw-------. 1 postgres postgres     0 Aug  8 09:47 4183
……

3 base目录说明

base目录用于存放数据库的所有实体文件。例如，我们创建的库cndba的OID为16384，那么在data/base下就会产生一个名为16384的目录，用于存储cndba的数据文件。

postgres=# select oid,datname from pg_database;
  oid  |  datname
-------+-----------
 14486 | postgres
 16384 | cndba
     1 | template1
 14485 | template0
 16708 | ustc
(5 rows)

[dave@www.cndba.cn 16384]# pwd
/var/lib/pgsql/14/data/base/16384
[dave@www.cndba.cn 16384]# ll -r
total 16172
-rw-------. 1 postgres postgres       3 Aug  8 14:41 PG_VERSION
-rw-------. 1 postgres postgres  155936 Aug  9 05:03 pg_internal.init
-rw-------. 1 postgres postgres     512 Aug  8 14:41 pg_filenode.map
-rw-------. 1 postgres postgres    8192 Aug  8 14:41 828
-rw-------. 1 postgres postgres    8192 Aug  8 14:41 827
……
-rw-------. 1 postgres postgres   16384 Aug  8 14:41 3766
-rw-------. 1 postgres postgres    8192 Aug  8 14:41 3764_vm
-rw-------. 1 postgres postgres   24576 Aug  8 14:41 3764_fsm
-rw-------. 1 postgres postgres    8192 Aug  8 14:41 3764
……
[dave@www.cndba.cn 16384]# cat PG_VERSION
14
[dave@www.cndba.cn 16384]#

参数说明：

  1. pg_filenode.map ：pg_class里relfilenode为0的系统表，OID与文件的硬编码映射。
  2. pg_internal.init ：系统表的cache文件，用于加快读取。默认不存在，查询系统表后自动产生。
  3. PG_VERSION ：当前数据库数据格式对应的版本号
  4. 其它文件是需要到pg_class里根据OID查到对应的relfilenode来与文件名匹配的。例如：dave表的relfilenode是16385，那么16385这个文件就是dave表的数据文件：
postgres=# /c cndba
You are now connected to database "cndba" as user "postgres".
cndba=# select oid,relfilenode,relname from pg_class where relname='dave';
  oid  | relfilenode | relname
-------+-------------+---------
 16385 |       16385 | dave
(1 row)

cndba=# select * from dave;
 id |         url
----+----------------------
  1 | https://www.cndba.cn
  2 | https://www.cndba.cn
  3 | https://www.cndba.cn
(3 rows)

[dave@www.cndba.cn 16384]# cat 16385
HX▒,▒  ȟb▒▒bX▒b ▒b▒b▒   +https://www.cndba.cn▒
+https://www.cndba.cn▒
+https://www.cndba.cn▒  +https://www.cndba.cn▒  +https://www.cndba.cn[dave@www.cndba.cn 16384]# xterm-256color
bash: xterm-256color: command not found...
[dave@www.cndba.cn 16384]#
[dave@www.cndba.cn 16384]#

对于系统表分为：全局系统表和库级系统表。https://www.cndba.cn/dave/article/116382https://www.cndba.cn/dave/article/116382

  1. 全局系统表：位于global下，例如：pg_database, pg_tablespace,pg_auth_members这种存储系统级对象的表。
  2. 库级系统表：位于数据库目录下，例如：pg_type,pg_proc,pg_attribute这种存储库级对象的表。

4 表空间目录说明

cndba=# select oid,* from pg_tablespace;
 oid  | oid  |  spcname   | spcowner | spcacl | spcoptions
------+------+------------+----------+--------+------------
 1663 | 1663 | pg_default |       10 |        |
 1664 | 1664 | pg_global  |       10 |        |
(2 rows)

对于每个非默认的表空间，oid都在data/pg_tblspc下对应一个名为oid的软链接文件，指向真正的space目录。

https://www.cndba.cn/dave/article/116382
https://www.cndba.cn/dave/article/116382

cndba=# create tablespace cndba location '/data/postgres/data';
CREATE TABLESPACE
cndba=# select oid,* from pg_tablespace;
  oid  |  oid  |  spcname   | spcowner | spcacl | spcoptions
-------+-------+------------+----------+--------+------------
  1663 |  1663 | pg_default |       10 |        |
  1664 |  1664 | pg_global  |       10 |        |
 16719 | 16719 | cndba      |       10 |        |
(3 rows)

[dave@www.cndba.cn pg_tblspc]# pwd
/var/lib/pgsql/14/data/pg_tblspc
[dave@www.cndba.cn pg_tblspc]# ll
total 0
lrwxrwxrwx. 1 postgres postgres 19 Aug 10 05:55 16719 -> /data/postgres/data
[dave@www.cndba.cn pg_tblspc]#



cndba=# create table cndba(id int) tablespace cndba;
CREATE TABLE
cndba=# /dt cndba
         List of relations
 Schema | Name  | Type  |  Owner
--------+-------+-------+----------
 public | cndba | table | postgres
(1 row)

cndba=#

cndba=# select oid,relfilenode,relname from pg_class where relname='cndba';
  oid  | relfilenode | relname
-------+-------------+---------
 16720 |       16720 | cndba
(1 row)

[dave@www.cndba.cn 16719]# pwd
/var/lib/pgsql/14/data/pg_tblspc/16719
[dave@www.cndba.cn 16719]# tree
.
└── PG_14_202107181
    └── 16384
        └── 16720

2 directories, 1 file
[dave@www.cndba.cn 16719]#


[dave@www.cndba.cn data]# pwd
/data/postgres/data
[dave@www.cndba.cn data]# tree
.
└── PG_14_202107181
    └── 16384
        └── 16720

2 directories, 1 file
[dave@www.cndba.cn data]#

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人的一生应该是这样度过的：当他回首往事的时候，他不会因为虚度年华而悔恨，也不会因为碌碌无为而羞耻；这样，在临死的时候，他就能够说：“我的整个生命和全部精力，都已经献给世界上最壮丽的事业....."

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