TRẦN VĂN BÌNH MASTER: 2.Kiến trúc Database PostgreSQL

Thứ Bảy, 31 tháng 5, 2025

2.Kiến trúc Database PostgreSQL

✅ 1. Tổng quan kiến trúc

PostgreSQL sử dụng mô hình client-server với kiến trúc xử lý theo dạng multi-process (mỗi kết nối là một process độc lập).

⚙️ Thành phần chính:

             +-----------------+
             |     Client      |
             +-----------------+
                     │
                     ▼
          +------------------------+
          | PostgreSQL Server Core |
          +------------------------+
            │    │    │    │    │
            ▼    ▼    ▼    ▼    ▼
     Parser Planner Executor WAL Manager Storage

🔩 2. Cấu trúc bên trong PostgreSQL

Thành phần	Chức năng
Postmaster	Quản lý tiến trình backend và khởi tạo kết nối
Backend Process	Mỗi kết nối client sẽ sinh 1 process xử lý riêng
Parser	Phân tích cú pháp câu lệnh SQL
Planner/Optimizer	Xây dựng kế hoạch thực thi SQL tối ưu
Executor	Thực thi truy vấn theo kế hoạch
Buffer Manager	Quản lý bộ nhớ đệm (shared_buffers)
WAL Manager	Quản lý Write-Ahead Log để đảm bảo an toàn dữ liệu
Checkpointer	Ghi dữ liệu từ bộ đệm ra đĩa
BGWriter	Ghi nền các block dirty từ shared buffer
Autovacuum	Làm sạch dữ liệu chết (dead tuples)
Archiver, WAL Sender	Phục vụ replication hoặc archive WAL
Stats Collector	Thu thập thống kê truy vấn, IO, bảng

📦 3. Cấu trúc lưu trữ vật lý

1 Cluster = N database
Mỗi database lưu trong thư mục riêng /base/<db_oid>/
Mỗi table là 1 (hoặc nhiều) file .rel
WAL log được lưu trong pg_wal/
Cấu hình chính: postgresql.conf, pg_hba.conf

🧠 4. Quá trình thực thi 1 truy vấn SQL

Client ──▶ Postmaster ──▶ Backend Process
           ├── Parser       (phân tích cú pháp)
           ├── Rewriter     (ví dụ với view)
           ├── Planner      (tối ưu hóa kế hoạch)
           ├── Executor     (thực thi kế hoạch)
           └── WAL Writer   (ghi log nếu DML)

🔃 5. Kiến trúc WAL (Write-Ahead Logging)

Đảm bảo durability (tính bền vững dữ liệu)
Mọi thay đổi đều được ghi vào WAL trước khi ghi vào đĩa
Cấu trúc WAL giúp hỗ trợ:
- Crash recovery
- Replication
- PITR (Point-In-Time Recovery)

🛠️ 6. Quản lý bộ nhớ

Loại bộ nhớ	Vai trò
`shared_buffers`	Bộ nhớ đệm chính, lưu dữ liệu tạm thời
`work_mem`	Dùng cho sorting, hashing...
`maintenance_work_mem`	Dùng cho vacuum, reindex...
`wal_buffers`	Đệm ghi WAL
`temp_buffers`	Dữ liệu tạm thời trong session

📡 7. Cấu trúc kết nối và xử lý

PostgreSQL sử dụng process-based model (không phải multi-threaded)
Mỗi kết nối → sinh 1 backend process riêng
Có thể dùng PgBouncer hoặc HAProxy để giảm tải kết nối

📌 8. So sánh với kiến trúc Oracle / MySQL

Tiêu chí	PostgreSQL	Oracle	MySQL
Process model	Multi-process	Multi-thread	Multi-thread
Buffer cache	shared_buffers	SGA	Buffer Pool
Transaction model	MVCC	Undo/Redo	MVCC
Recovery	WAL + checkpoint	Redo + controlfile	InnoDB log
Replication	Streaming / Logical	DataGuard	Binlog

🧪 9. Kiểm tra thực tế

Kiểm tra các tiến trình đang chạy:

ps -ef | grep postgres

Xem shared buffer usage:

SELECT * FROM pg_stat_bgwriter;

Kiểm tra WAL và checkpoint:

SELECT * FROM pg_stat_wal;

✅ 10. Kết luận

PostgreSQL có kiến trúc rõ ràng, hiện đại, dễ mở rộng và dễ tối ưu. Hiểu rõ kiến trúc giúp:

Tối ưu hiệu năng
Quản lý tài nguyên tốt hơn
Phòng ngừa và xử lý sự cố chủ động hơn

=============================
Website không chứa bất kỳ quảng cáo nào, mọi đóng góp để duy trì phát triển cho website (donation) xin vui lòng gửi về STK 90.2142.8888 - Ngân hàng Vietcombank Thăng Long - TRAN VAN BINH
=============================
Nếu bạn không muốn bị AI thay thế và tiết kiệm 3-5 NĂM trên con đường trở thành DBA chuyên nghiệp hay làm chủ Database thì hãy đăng ký ngay KHOÁ HỌC ORACLE DATABASE A-Z ENTERPRISE, được Coaching trực tiếp từ tôi với toàn bộ bí kíp thực chiến, thủ tục, quy trình của gần 20 năm kinh nghiệm (mà bạn sẽ KHÔNG THỂ tìm kiếm trên Internet/Google) từ đó giúp bạn dễ dàng quản trị mọi hệ thống Core tại Việt Nam và trên thế giới, đỗ OCP.
- CÁCH ĐĂNG KÝ: Gõ (.) hoặc để lại số điện thoại hoặc inbox https://m.me/tranvanbinh.vn hoặc Hotline/Zalo 090.29.12.888
- Chi tiết tham khảo:
https://bit.ly/oaz_w
=============================
2 khóa học online qua video giúp bạn nhanh chóng có những kiến thức nền tảng về Linux, Oracle, học mọi nơi, chỉ cần có Internet/4G:
- Oracle cơ bản: https://bit.ly/admin_1200
- Linux: https://bit.ly/linux_1200
=============================
KẾT NỐI VỚI CHUYÊN GIA TRẦN VĂN BÌNH:
📧 Mail: binhoracle@gmail.com
☎️ Mobile/Zalo: 0902912888
👨 Facebook: https://www.facebook.com/BinhOracleMaster
👨 Inbox Messenger: https://m.me/101036604657441 (profile)
👨 Fanpage: https://www.facebook.com/tranvanbinh.vn
👨 Inbox Fanpage: https://m.me/tranvanbinh.vn
👨👩 Group FB: https://www.facebook.com/groups/DBAVietNam
👨 Website: https://www.tranvanbinh.vn
👨 Blogger: https://tranvanbinhmaster.blogspot.com
🎬 Youtube: https://www.youtube.com/@binhguru
👨 Tiktok: https://www.tiktok.com/@binhguru
👨 Linkin: https://www.linkedin.com/in/binhoracle
👨 Twitter: https://twitter.com/binhguru
👨 Podcast: https://www.podbean.com/pu/pbblog-eskre-5f82d6
👨 Địa chỉ: Tòa nhà Sun Square - 21 Lê Đức Thọ - Phường Mỹ Đình 1 - Quận Nam Từ Liêm - TP.Hà Nội

=============================
AI, trí tuệ nhân tạo, artificial intelligence, machine learning, deep learning, LLM, ChatGPT, DeepSeek, Grok, oracle tutorial, học oracle database, Tự học Oracle, Tài liệu Oracle 12c tiếng Việt, Hướng dẫn sử dụng Oracle Database, Oracle SQL cơ bản, Oracle SQL là gì, Khóa học Oracle Hà Nội, Học chứng chỉ Oracle ở đầu, Khóa học Oracle online,sql tutorial, khóa học pl/sql tutorial, học dba, học dba ở việt nam, khóa học dba, khóa học dba sql, tài liệu học dba oracle, Khóa học Oracle online, học oracle sql, học oracle ở đâu tphcm, học oracle bắt đầu từ đâu, học oracle ở hà nội, oracle database tutorial, oracle database 12c, oracle database là gì, oracle database 11g, oracle download, oracle database 19c, oracle dba tutorial, oracle tunning, sql tunning , oracle 12c, oracle multitenant, Container Databases (CDB), Pluggable Databases (PDB), oracle cloud, oracle security, oracle fga, audit_trail,oracle RAC, ASM, oracle dataguard, oracle goldengate, mview, oracle exadata, oracle oca, oracle ocp, oracle ocm , oracle weblogic, postgresql tutorial, mysql tutorial, mariadb tutorial, ms sql server tutorial, nosql, mongodb tutorial, oci, cloud, middleware tutorial, hoc solaris tutorial, hoc linux tutorial, hoc aix tutorial, unix tutorial, securecrt, xshell, mobaxterm, putty