PostgreSQL - Architettura e Configurazioni

Shared Memory

• Buffer Cache : blocchi di dati letti/scritti (tabelle, indici)
• WAL Buffers : log delle transazioni in attesa di scrittura

Parametri consigliati

• shared_buffers = 25% RAM (es. 2GB su 8GB) → richiede riavvio
• wal_buffers = 16MB (1/32 di shared_buffers) → modificabile a runtime

Valori Default

shared_buffers: 128MB
wal_buffers: -1

Valori Consigliati

shared_buffers: 2GB
wal_buffers: 16MB

Memory Process

• Temporary Buffers : tabelle temporanee della sessione utente
• Work Memory : sort (ORDER BY, DISTINCT) e hash (join, aggregation)
• Maintenance Work Memory : operazioni di manutenzione (VACUUM, CREATE INDEX, FK)

Parametri consigliati

• temp_buffers = 8MB → modificabile a runtime
• work_mem = 4MB → modificabile a runtime, consigliato 25% RAM / max_connections
• maintenance_work_mem = 64MB → modificabile a runtime, consigliato 5%-10% RAM

Processi PostgreSQL

• Postmaster : processo principale
• Backend Process : uno per ogni connessione client
• WAL Writer : scrive i WAL su disco
• WAL Sender : invia WAL ai replica (replica streaming)
• Background Writer : svuota periodicamente i buffer
• Checkpointer : gestisce i checkpoint
• Autovacuum : pulisce tuple obsolete
• Archiver : opzionale, salva WAL per backup
• Stats Collector : raccoglie metriche di sistema
• Logical Replication : gestisce replica logica
• Startup Process : attivo all’avvio o recovery
• Logger : scrive log di sistema

Parametri consigliati

• max_connections = 100 → riavvio richiesto
• autovacuum = on → runtime
• autovacuum_max_workers = 3 → runtime
• autovacuum_naptime = 60s → runtime
• wal_writer_delay = 200ms → runtime
• bgwriter_delay = 200ms → runtime
• checkpoint_timeout = 5min → runtime
• logging_collector = on → riavvio richiesto

Physical Files

• Data Files : dati di tabelle e indici, pagine da 8KB
• WAL : log transazioni per durabilità e recovery
• WAL Archive : archiviazione WAL per backup/replica
• Control Files : stato e configurazione cluster
• Configuration Files : postgresql.conf, pg_hba.conf, ecc.
• Temporary Files : operazioni temporanee se memoria insufficiente

Parametri consigliati

• data_directory → solo riavvio
• wal_level = replica/minimal → runtime, alcuni livelli richiedono riavvio
• archive_mode = on/off → riavvio
• archive_command → runtime
• temp_file_limit → runtime

Parallelism

Parametro	Descrizione
max_worker_processes	Max processi worker totali (background, replica, parallelismo)
max_parallel_workers	Max worker paralleli complessivi per il server
max_parallel_workers_per_gather	Max worker per singola operazione parallela (Gather)

Esempio configurazione

• 16 core, 4 query parallele simultanee con 3 worker ciascuna
• max_worker_processes = 16
• max_parallel_workers = 12 (4 query × 3 worker)
• max_parallel_workers_per_gather = 3
  Così non superi i core disponibili.