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PostgreSQL è un RDBMS basato su architettura client e server. Un'istanza di PostgreSQL è nota come cluster di database, ovvero una raccolta di database anziché una raccolta di server.
Un database PostgreSQL contiene tre elementi principali: Il postmaster, il front-end (client) e il back-end Il client invia richieste al postmaster con informazioni quali il protocollo IP e il database a cui connettersi. Il postmaster autentica la connessione e la passa al processo back-end per ulteriori comunicazioni. Il processo back-end esegue la query e invia i risultati direttamente al front-end (client).
Un'istanza PostgreSQL si basa su un modello multiprocesso anziché su un modello multithread. Genera più processi per diversi processi e ogni processo ha una propria funzionalità. I processi principali includono il processo client, il processo di scrittura WAL, il processo di scrittura in background e il processo di checkpointer:
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Quando un processo client (in primo piano) invia richieste di lettura o scrittura all'istanza PostgreSQL, non legge o scrive dati direttamente sul disco. Innanzitutto, memorizza i dati nei buffer condivisi e nei buffer WAL (Write-ahead logging).
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Un processo di scrittura WAL manipola il contenuto dei buffer condivisi e dei buffer WAL da scrivere nei registri WAL. I registri WAL sono in genere registri di transazioni di PostgreSQL e vengono scritti in sequenza. Pertanto, per migliorare i tempi di risposta dal database, PostgreSQL scrive prima nei registri delle transazioni e riconosce il client.
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Per impostare il database in uno stato coerente, il processo di scrittura in background verifica periodicamente la presenza di pagine sporche nel buffer condiviso. Quindi, scarica i dati sui file di dati che sono memorizzati su volumi NetApp o LUN.
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Anche il processo checkpointer viene eseguito periodicamente (meno frequentemente del processo in background) e impedisce qualsiasi modifica ai buffer. Segnala al processo di scrittura WAL di scrivere e svuotare il record del punto di verifica alla fine dei registri WAL memorizzati sul disco NetApp. Segnala inoltre al processo di scrittura in background di scrivere e scaricare tutte le pagine sporche sul disco.