pg数据库数据文件111代表什么

仅供参考

所有数据库对象都有各自的oid(object identifiers),oid是一个无符号的四字节整数，相关对象的oid都存放在相关的system catalog表中，比如数据库的oid和表的oid分别存放在pg_database,pg_class表中。

1、数据库集群-Database cluster

2、数据库-Database

3、表空间-tablespace

数据库在逻辑上分成多个存储单元，称作表空间。表空间用作把逻辑上相关的结构放在一起。数据库逻辑上是由一个或多个表空间组成。

新创建的数据库默认创建下面的表空间：

1)Catalog表空间 存放系统表信息2)System表空间 存放用户数据3)Temp表空间

4、模式-Schema

自动创建的系统模式如下：

1)PG_CATALOG2)PG_LARGEOBJECT3)PG_TOAST4)PG_PARTITION

默认的用户模式PUBLIC。

5、段-segment

6、区-extent

7、块-block

8、数据库对象-Database object

1)模式对象表、索引、序列、大对象、视图、函数、存储过程、触发器、包 … …2)非模式对象用户、数据库

9、数据表-Table

10、索引-Index

11、序列-Sequence

12、视图-View

二、物理存储结构

在执行initdb的时候会初始化一个目录，通常我们都会在系统配置相关的环境变量$PGDATA来表示，初始化完成后，会再这个目录生成相关的子目录以及一些文件。在postgresql中，tablespace的概念并不同于其他关系型数据库，这里一个tablespace对应的都是一个目录。如下图就是PG的物理结构：

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1、存储系统主要包括三个部分：

内存中：buffer，MemoryContext；

数据文件，临时文件；

日志文件，日志缓存。

2、文件和目录相关作用描述：

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3、数据文件结构

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31、页

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将数据文件中的空间从逻辑上划分成一个个页面(数据块)。页面是数据库I/O的基本单位，即只能整页读写数据文件, 页面的大小默认是8K。

页面可以分成两种：

1)数据页面：数据页面是用来存储用户数据的。

2)控制页面：控制页面用来管理这些数据页面。

数据库共享缓存中的空间划分也是按页为基本单位, 一个页的大小与数据文件中页的大小一致, 这样便于整页读取数据文件,并放入到数据库Buffer中, 从Buffer写入数据文件也同理，保证了缓存与数据文件结构和内容上的一致性。

32、Block(块)

概念上基本等同于Page, 但Block更多用于说明DMS中对数据文件中Page的描述。

例如: 对文件的读写的 *** 作, 文件读写位置的定位, 数据文件空间回收等 *** 作, 单位均是以块进行。

数据块的大小在系统初始化时指定，默认是8K，可以取值4K,8K,16K,32K。

33、Extent(区)

把数据文件中8个连续的Page构成的空间称为一个Extent。Extent是数据库进行数据文件空间分配/释放的基本单位。每个表、索引、序列对象都是由若干个区组成。数据文件被创建后，除自动保留部分区作为控制区外，其他区全部处于未分配状态。表、索引、序列对象的所有数据都存放在Extent中，当向这些Extent中插入数据时，若该Extent的所有页面都已占满，系统就会自动在所属表空间的数据文件中寻找一个尚未分配的区，并将其状态修改为数据区。

34、控制页面

用于空间管理的控制页面：PFS/GAM/IAM。

用于增量备份的控制页面：DCM。

判断可见性的控制页面：VM。

预留的控制页面：BCM/SGAM。

35、PFS

Page Free Space,简称PFS页

用于记录本数据文件中页面的空间使用情况。对文件中的每个页面，PFS中都有一个“字节”与之对应，该字节记录了该页面的状态。

PFS页前64bytes被预留为页头, 剩下81024-64=8128一共覆盖81288K=64MB空间

故PFS页每隔8128个页面出现一次, 系统初始化把第一个PFS页放在数据文件的第二个页面位置,即:第1号数据页面, 由此可知,第N个PFS页的位置在8128N+1

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36、GAM

Global Allocation Map，简称GAM页。

功能:记录所在数据文件的Extent的分配情况，GAM页中除GAM头外,剩下空间的每一位(bit)均对应一个Extent的分配情况。若某bit位为1，则表明该bit位所关联的Extent已被分配出去,反之未被分配。

若一个GAM页面大小为8K,则除GAM头(64 bytes)外,一个GAM页面所能覆盖的文件范围是: (81024-64)8(88K),约4GB空间。此外，GAM页每隔881288个页面出现一个，系统要求第一个GAM页出现在文件的第3个页面位置(即:第2个索引位置),由此得知,第N个GAM页的出现位置是: 881288N+2

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37、IAM

Index Allocation Map，简称IAM页。

功能：每个IAM页只隶属于一个数据库对象(例如:表),但一个数据库对象可包含多个IAM页,由此可见IAM页与数据库对象的关系是1对1，而数据库对象与IAM页的关系是1对多

IAM的结构与GAM页类似,除IAM头外,剩下空间的每一位(bit)均对应着一个与IAM相关的Extent。若某bit位为1，则表明该bit位所关联的Extent已被分配给该IAM,反之未被分配。若一个IAM页面大小为8K,则除IAM头(64 bytes)外,一个IAM页面所能覆盖的文件范围是: (81024-64)8(88K),约4GB空间。

但与GAM也不同之处在于:IAM的出现位置不固定,只在在创建数据库对象的时候才分配。

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三、逻辑与物理存储关系

1、逻辑关系存在表空间；

2、表空间存在对应的数据文件中；

新创建的数据库对应的数据文件的名称:

Catalog表空间 – databasenamedbfSystem表空间 – UdatabasenamedbfTemp表空间-- Tdatabasenamedbf

前面加 “U” 前缀代表用户数据表空间，用于保存用户表的数据。

不带 U 代表 是系统表的表空间，用于保存系统表的数据。

U 前缀的数据文件代表的表空间名为PG。

不带U 的数据文件代表的表空间为 CATALOG。

四、数据库文件、表空间、其他文件之间的关系

1、关系图如下：

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说明：

1)每一个数据库具有一个或多个数据文件，用户存放数据库的所有数据。

2)数据库的数据文件有以下特征：

一个数据库文件只能与一个数据库的一个表空间相连。

一个表空间可以由多个数据文件组成。

3)数据库对象与文件关系：

数据库对象放到表空间中。

表空间有多个数据文件。

表空间中有多个数据库对象。

4)数据库对象逻辑上是存储在表空间中，物理上是存储在与表空间相关联的数据文件中。

2、数据库包含的文件种类：

1)数据库文件：data/DB

数据库对象，如：数据库、表，索引，序列等对象。

2)控制文件：data/CTL

用来记录数据库集群的状态信息，如：版本信息、集群所管理的各种文件信息、检查点信息、事务状态信息等。

3)日志文件：data/REDOLOG

记录数据修改 *** 作的日志，用于系统发生故障时进行数据恢复。

4)临时文件：data/DB

存放数据库进行计算的过程中，生成的各种中间对象，如排序运算的外存归并单元。

5)参数文件：data目录下

五、Postgresql 底层存储管理方式：

Postgresql的每个数据库均存放在一个目录中，以db_oid命名，该目录中存放每个表对应的文件，文件名以该数据表对应的relfilenode_oid命名。当表中的数据量足够大，导致表文件的大小大于1GB的时候，postgresql会自动创建新的文件用于存放新插入的数据。新文件的名称为： relfilenode_iod1, relfilenode_iod2 等。使用该策略是为了防止在某些文件系统中，最大支持文件尺寸不能大于1GB的情形。

db_oid, relfilenode_oid可以从pg_class系统表中查询得出。

免费

PostgreSQL是完全免费的,如果有下载完观察的比较仔细的小伙伴会发现自己打开PostgreSQL数据库的时候会出现一段话,大概的意思就是因为PostgreSQL的实验性,它能免费地被使用、修改、分发用于任何用途。所以,商用也是免费的。

查看更多

安装PostgreSQL数据库之后，默认是只接受本地访问连接。如果想在其他主机上访问PostgreSQL数据库服务器，就需要进行相 应的配置。配置远程连接PostgreSQL数据库的步骤很简单，只需要修改data目录下的pg_hbaconf和postgresqlconf, 其中pg_hbaconf是用来配置对数据库的访问权限，postgresqlconf文件用来配置PostgreSQL数据库服务器的相应的参数。 下面介绍配置的步骤：

1修改pg_hbaconf文件，配置用户的访问权限：

# TYPE DATABASE USER CIDR-ADDRESS METHOD

# "local" is for Unix domain socket connections only

local all all trust

# IPv4 local connections:

host all all 127001/32 trust

host all all 19216810/24 md5

# IPv6 local connections:

host all all ::1/128 trust

其中红色标识的内容为新添加的内容，表示允许网段19216810上的所有主机使用所有合法的数据库用户名访问数据库，并提供加密的密码验 证。在我们的环境中，我们需要在主机19216815上使用postgres用户访问19216819上的PostgreSQL数据库。

2修改postgresqlconf文件，将数据库服务器的监听模式修改为监听所有主机发出的连接请求。

定位到#listen_addresses='localhost'。PostgreSQL安装完成后，默认是只接受来在本机localhost的连接请 求，通过将改行内容修改为listen_addresses=''来允许数据库服务器监听来自任何主机的连接请求：

listen_addresses = '' # what IP address(es) to listen on;

# comma-separated list of addresses;

# defaults to 'localhost', '' = all

# (change requires restart)

修改之后，保存并退出，然后重起数据库，就可以在在远程机器上访问PostgreSQL数据库了。

另外，数据库管理小贴士：

matrix数据库使用的是PostgreSQL数据库。你可以安装一个类似phpmyadmin的管理

俗话说，天下大势，合久必分、分久必合。

数据库领域同样如此。过去五十余年，数据库经历OLTP和OLAP两种需求漫长的融合-分离-再融合的过程。究其原因，数据库的发展始终与用户场景需求变迁紧密相关。如今，随着云计算和大数据的兴起，业务场景正在经历前所未有的变革，数据库领域也掀起了一股HTAP浪潮。

Gartner在多次报告中强调，HTAP是数据库领域最重要的发展趋势之一，也是用户数字化转型中重要的数据平台。业界甚至认为，HTAP的兴起代表着数据库大融合时代的开启。

那么，为什么数据库大厂和云服务巨头们均纷纷押宝HTAP？开源+多云为何是HTAP普及的助推剂？面对新一代HTAP数据的崛起，多年积累形成的MySQL生态终于找到最佳归宿？

放在几年前，HTAP可能还会被认为是数据库领域的小众产品，是否成气候还有待观察。

而随着数据资源、数据消费习惯和数据驱动型场景发生巨大变化，用户需求与传统数据库之间的供需矛盾日渐突出，使得HTAP这种具备“同时支持OLTP和OLAP、创新计算存储框架、去ETL”等特征的新时代数据库成为不可阻挡的趋势。

如今，几乎所有数据库大厂和云服务巨头都在布局HTAP。例如，OceanBase去年推出的 30版本中就正式宣布向HTAP数据库进军；今年5月，Google Cloud发布HTAP云端数据库AlloyDB，为PG用户提供了HTAP数据库服务；再加上Oracle MySQL Heatwave，甚至连SnowFlake也发布Unistore来“蹭”HTAP的热点。

如果细数近一年以来的HTAP新品，会发现几乎全部都建立在云端之上。新一代HTAP+云正在成为数据库市场重要的潮流。例如，PingCAP近日发布的TiDB 60，也是与云端紧密联系的新一代HTAP数据库。

事实上，PingCAP是HTAP数据库领域非常重要的一个引领者。早在TiDB 30起，PingCAP就正式转向HTAP，从OLTP主引擎+OLAP辅助能力，到OLTP引擎+外接分析引擎，再到OLTP引擎+融合分析引擎，PingCAP在HTAP领域稳打稳扎，一个版本上一个台阶。

如今，随着TiDB 60的发布，针对HTAP进行了更多成熟性改进，TPC-C 性能也较 50 版本提升达到 7632%，TiDB 60还增强了多个企业级特性，以更好适合云时代用户对于HTAP数据库的需求。

固然，有人质疑当前HTAP是新瓶装旧酒，并无太多新意。但业界普遍形成共识：新一代HTAP与过去完全不同，开源+云孕育而出，很多都有AI加持，而且是为数据敏捷而生，拥有过去前所未有的创新活力与迭代速度，并逐渐形成数据库技术变革的新潮流。

PingCAP CTO 黄东旭也直言：“TiDB近年来的快速进化与迭代，得益于开源和云的助力。”

HTAP之所受到用户青睐，某种程度是因为用户对于数据敏捷性的极度渴求。

“在数字化时代，客户最为在乎的是如何快速走向市场。这需要数据敏捷性，而HTAP恰恰是数据敏捷的核心能力。”黄东旭如是说。

最近几年，“海量、实时、在线”的需求越来越广泛，大量采用 MySQL 和 PostgreSQL 开源数据库的新一代企业需要提升对于热数据的实时在线分析能力，这类需求遍布几乎所有的互联网企业以及从事线上业务的数字化转型企业。对于新鲜数据的实时分析能力直接决定了这些业务的生死存亡，传统的 OLTP+OLAP+ETL 的数据架构已经严重阻碍了消费者体验，这种诉求催生了 HTAP 的技术变革。

而真正帮助HTAP与用户需求完成对接的则是开源+云。众所周知，开源近年来在数据库领域的流行和影响力与日俱增，DB-Engines数据显示，全球383款数据库中开源数据库占据517%，六款开源数据库进入到前十，开源正在成为像HTAP这种新时代数据库的创新源泉。

以PingCAP的TiDB为例，其产品研发体系建立在开源体系和开源社区的基础上，实现了一年一个大版本、一个月一个小版本的迭代速度。黄东旭透露道：“开源是TiDB的第一个增长引擎，通过开源体系，开发者、贡献者、布道者和用户能够很好串联起来，形成飞轮效应，让产品能够走向加速迭代和创新的正向循环。”

据悉，TiDB每年会有超过 40% 的代码更新，而这些代码有很大一部分由外部贡献者所共享。TiDB开源项目一直在全球和中国开源项目活跃度中名列前茅。

如果说开源改变了HTAP产品的开发模式和迭代速度，那么云则能够为HTAP产品提供用户最为直接的需求反馈。众所周知，云数据库一改以往传统数据库部署、运维、扩展等难题，以云服务的方式让数据库使用更加简单；更加关键的是，随着云计算的普及，云上用户群体持续增加，来自云上用户群体的需求反馈无时无刻都在发生，对于数据库产品的进化与迭代至关重要。

“真正的产品迭代是如何缩短用户问题/需求的反馈时间。云无疑为数据库等基础软件提供了这样的价值，让产品可以更好地迭代。”黄东旭如是说。以TiDB为例，自去年五月全托管的数据库即服务（DBaaS）产品 TiDB Cloud 公测版发布以来，已经陆续登陆亚马逊云 科技 、谷歌云等全球知名云服务商的Marketplace，并在今年5月份正式全球商用；今年 6 月与阿里云合作上线阿里云云市场，成为为数不多的跨全球三朵云的数据库服务。

在众多数据库产品之中，MySQL凭借着开源、免费、适合互联网场景等优势，常年位居全球最受欢迎数据库的前三。根据Slintel网站的统计数据，在全球关系型数据库市场中，MySQL市场份额最高，达到4304%。

过去二十年里，开源MySQL数据库对于各行各业影响至深，捕获了来自互联网、金融、零售、交通等多个行业用户的心，堪称“万人迷”。例如，在中国就有超过9成的金融机构都应用了MySQL数据库。

但任何数据库潮流都是“需求变化+技术变革+架构创新”融合的产物，MySQL是如此，HTAP亦不例外。如今，场景的数据规模、业务并发量、处理速度要求跟以往相比早已不是一个数量级。此时，MySQL数据库的局限性愈发突出，扩展性很难满足用户需求，想继续获得增长的企业不得不使用分库分表方案，但这又会造成数据架构的复杂性。

新一代HTAP数据库无需分库分表，且具备实时海量规模的OLTP和实时数据分析能力，还拥有极为出色的扩展性，与很多业务场景的海量交易实时数据展现、平稳运行的需求高度契合，HTAP凭借技术架构优势崛起已成必然。

“用户需求侧最大的变化就是很多用户需要借助热数据实现运营级别的实时分析，获得实时洞察以支持决策，这极大推动了新一代HTAP数据库的需求。”PingCAP副总裁刘松补充道。

虽然MySQL已经增加列存引擎Heatwave来获得HTAP能力，但主要解决规模化查询的问题，系统本身架构并未产生革命性变化，扩展能力、OLTP吞吐量依然有着很大局限。“智能新能源 汽车 跟传统燃油车在外表看几乎没区别。数据库也类似，像TiDB这种新一代HTAP数据库，从架构设计、应对场景和使用体验等角度，都与传统数据库有着极大的区别。”刘松形象比喻道。

事实上，与过去SAP HANA这种小众、昂贵的HTAP不同，新一代HTAP拥有极强的兼容性，像Google Cloud、PingCAP这些数据库厂商都借助新一代HTAP架构为采用 MySQL或者PG开源数据库的企业拓展 OLTP和OLAP的能力范围。

例如，Google Cloud发布的HTAP云端数据库AlloyDB，为单机版PG生态用户提供了最好选择，TiDB则成为MySQL生态的最佳归宿。PingCAP大量用户中有很多TiDB与MySQL混合部署的成功案例；得益于 TiDB 的开放性，TiDB 也可通过和其他数据服务产品“混搭”形成新的数据服务解决方案， 如通过同样是开源的大数据计算引擎 Flink 混搭形成实时数仓解决方案，扩展 HTAP 数据库的能力边界。

黄东旭则直言，HTAP数据库除了产品、技术之外，尤为需要关心用户体验，“HTAP应该让用户觉得好用，屏蔽掉数据库的复杂性。”据悉，PingCAP是2022 Gartner Peer Insights“Voice of the Customer” 云数据库领域唯一入选的中国数据库公司，客户总体评分达到 47 分（满分 5 分），在所有入选企业中位列第一。在参与Gartner Peer Insights评分的PingCAP用户中，像互联网、金融等重点行业用户均高度认可HTAP现代数据库理念。

总体来看，今年是HTAP的大年，各大厂商纷纷在市场中上新。随着新一代HTAP数据库产品的增多，整个市场对于HTAP数据库理念和产品的接受与采用将会提速。而随着新一代HTAP数据库持续完善，让广大MySQL生态用户群真正看到了大数据时代一条绝佳的迁移路径。

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