Write-Ahead Logging — WAL Fundamentals
WAL: vì sao Postgres bắt buộc ghi log trước data file, và lý do pg_wal/ đầy đĩa làm cluster ngừng nhận write WAL (Write-Ahead Log) là cơ chế durability lõi của Postgres: mọi thay đổi đối với heap, index, free-space map, visibility map đều phải được ghi xuống WAL và fsync trước khi data file tương ứng được phép flush ra đĩa . Nguyên tắc này, mô tả trong Postgres docs chương "Reliability and the Write-Ahead Log", là cái cho phép một transaction đã COMMIT thoả ACID-D dù OS crash hoặc mất điện ngay sau đó. Dev gặp WAL trong việc thật không phải vì cú pháp khó: gặp khi pg_wal/ đầy đĩa do một replication slot bị quên dọn, Postgres dừng nhận write với PANIC: could not write to file ... No space left on device , hoặc khi crash recovery sau OOM kéo mười mấy phút làm health check fail và load balancer cắt traffic. Cơ chế hoạt động Postgres không ghi thẳng vào data file mỗi khi có INSERT / UPDATE . Trang 8KB (heap page, index page) sống trong shared_buffers ; mỗi thay đổi tạo ra một WAL record mô tả delta đó (record type, relfilenode, block number, payload), append vào wal_buffers — một vùng shared memory nhỏ trước khi xuống đĩa. Tại thời điểm COMMIT , backend gọi XLogFlush() để write + fsync WAL tới hết byte chứa commit record; chỉ sau khi fsync trả về, Postgres mới ghi commit bit vào pg_xact và reply OK về client. Data page bẩn ở lại trong shared_buffers ; checkpointer sẽ flush chúng ra data file sau, không gắn với từng commit. WAL được tổ chức thành segment file kích thước cố định trong $PGDATA/pg_wal/ , mặc định 16MB mỗi segment (cấu hình lúc initdb --wal-segsize ). Vị trí trong WAL là LSN (Log Sequence Number) — số 64-bit, in dạng XXXX/XXXXXXXX , thực chất là byte offset từ đầu WAL của cluster. LSN tăng đơn điệu và là "đồng hồ" duy nhất Postgres tin cậy cho thứ tự ghi. -- Quan sát LSN tiến lên sau mỗi ghi SELECT pg_current_wal_lsn (); -- vd: 0/1A2B3C40 INSERT INTO t SELECT g FROM generate_series ( 1 , 1000 ) g ; SELECT pg_current_wal_lsn (); -- 0/1A2BE018 SELECT pg_wal_ls