PolarDB:Cache de tamanho de tabela (RSC)

Consulta RSC

O RSC consiste em um array unidimensional e uma tabela hash na memória compartilhada:

• Cada entrada de cache no array armazena o número de blocos de uma relação (tabela ou índice).

• A tabela hash registra o mapeamento entre o identificador exclusivo da camada de armazenamento de uma relação (RelFileNode) e sua entrada correspondente no array.

Todos os processos consultam o RSC utilizando dois níveis de índices:

• Índice de nível 1: Armazena em cache o ponteiro e a geração (número da versão) da última entrada de cache do RSC acessada. Se a tabela atual for igual à anterior e a geração da entrada não tiver mudado, o processo obtém diretamente a contagem de blocos da tabela a partir do ponteiro. Em cenários com muitas leituras para uma tabela específica, o índice de nível 1 apresenta alta taxa de acerto. Quando um mapeamento na tabela hash do RSC é modificado, a geração da entrada de cache correspondente é incrementada, invalidando o índice de nível 1.

• Índice de nível 2: Quando ocorre uma falha no índice de nível 1, o processo consulta a tabela hash na memória compartilhada para localizar a entrada de cache do RSC da tabela atual. Em seguida, recupera a contagem de blocos e atualiza o índice de nível 1.

Se ambos os níveis de índice não encontrarem a tabela e sua contagem de blocos no RSC, uma evicção de cache é acionada. Um algoritmo Segmented Least Recently Used (SLRU) seleciona uma entrada de cache do RSC menos recentemente utilizada para ser limpa. Depois disso, o sistema chama a interface lseek do sistema de arquivos. A contagem de blocos resultante atualiza a entrada de cache do RSC limpa, e ambos os níveis de índice também são atualizados.

Atualizações do RSC em nós primários e standby

Ao ativar o recurso RSC, as interfaces da camada de gerenciamento de armazenamento que alteram o tamanho de um arquivo de tabela devem também atualizar a entrada de cache correspondente no RSC dentro da memória compartilhada. Isso garante que a contagem de blocos em cache corresponda à contagem real de blocos no sistema de arquivos.

• A interface de extensão de arquivo de tabela atualiza a contagem de blocos do arquivo estendido no RSC.

• A interface de truncamento de arquivo de tabela atualiza a contagem de blocos do arquivo truncado no RSC.

Os nós standby utilizam replicação física para sincronização com o nó primário. Durante a reprodução do Write-Ahead Log (WAL), eles chamam as mesmas interfaces da camada de gerenciamento de armazenamento para modificar o tamanho dos arquivos de tabela. Consequentemente, o RSC é atualizado da mesma forma que no nó primário.

Atualizações do RSC em nós réplica

Os nós réplica compartilham o armazenamento físico com o nó primário e usam o mecanismo LogIndex para sincronização. Como os nós réplica não gravam no armazenamento, eles não conseguem atualizar os valores de cache do RSC na memória por meio das interfaces da camada de gerenciamento de armazenamento.

Os nós réplica analisam os números de blocos de dados referenciados nos registros WAL e os comparam com a contagem atual de blocos no RSC. Esse processo determina se o tamanho do arquivo no armazenamento compartilhado mudou. Se um número de bloco de um registro WAL for maior que a contagem de blocos atual em cache, o valor do cache RSC é atualizado para a nova contagem. Caso seja analisado um registro WAL indicando truncamento de arquivo, a contagem de blocos em cache no RSC é descartada. O cache é então repovoado na próxima chamada ao sistema de arquivos.