在 PostgreSQL 中，在管理预写式日志（WAL）的机制方面，pg_wal 目录起着至关重要的作用，该机制可确保事务的持久性和崩溃恢复。WAL 文件还可服务于复制的目的（如果有）。
最终，管理员可能会遇到 pg_wal 目录积压文件的情况，逐渐消耗磁盘空间，并可能引发文件系统问题和数据库崩溃。
本文将介绍 pg_wal 目录空间增长的一些常见原因、如何进行故障处理以及缓解该问题的策略。
事务量高峰期
问题：事务速率高，或事务量高峰期。WAL 段是 PostgreSQL 在处理事务时，在写入数据文件之前而生成的。如果事务速率超过系统归档或删除这些段的速率，它们会积压在 pg_wal 目录中，从而导致磁盘空间耗尽。
尽管归档速度通常不重要，但它与 pg_wal 目录中的平均 WAL 生成速率至少应该保持同步。如果归档速度明显落后于 WAL 段创建速率太长时间，pg_wal 将开始积压文件，直到归档完为止。如果 pg_wal 没有足够的空间，以容纳一些不常见/计划外的负载，则它可能会耗尽空间。
故障排除：确定 pg_wal 的 WAL 段创建速率，并将其与归档速度进行比较。
解决方案：如果归档速度不够快，我们应该改进归档的 IO 子系统（或使用 S3 云服务时的网络延迟）。否则，需要评估业务负载峰值的持续时间，并为 pg_wal 增加额外的空间。
低效的检查点
问题：PostgreSQL 中的检查点，对于将修改后的数据从内存刷新到磁盘，和回收过时的 WAL 段，都有重要作用。但是，效率低下的检查点策略，例如太不频繁或过于激进的检查点，可能会引起 WAL 文件的积压。不频繁的检查点会导致 WAL 段的保留时间延长，而过于激进的检查点可能会导致过多的磁盘 I/O 和 WAL 生成。
故障排除：评估有关数据库业务负载的检查点和 WAL 参数（min_wal_size、max_wal_size、wal_keep_size / wal_keep_segments、bgwriter_lru_maxpages、bgwriter_delay 等）。
解决方案：为检查点频率和后台写进程的效率找到适当的权衡。
复制延迟
范围：只有在设置了流复制时，才可能由复制延迟引发 WAL 积压。
问题：在备用服务器上应用更改的延迟，可能会加剧主服务器上 WAL 文件的积压。由于网络问题/速度缓慢、高负载或硬件资源限制，备用服务器可能会落后于其主服务器，因此主服务器会保留 WAL 段，直到它们在备用服务器上成功完成重放。此延迟可能会使主服务器上的磁盘空间的可用量变得紧张。
上述原因以及 wal_keep_size/wal_keep_segments 参数的配置错误，可能会导致空间耗尽。
废弃的复制槽会无限期地保留 WAL 段。
故障排除：验证主数据库和备用数据库之间的复制延迟。验证 wal_keep_segments / wal_keep_size（取决于您的数据库版本）参数的配置。在主服务器中查找已废弃的复制槽。
解决方案：提升备用服务器上的网络性能或 IO 性能（或任何硬件瓶颈）。删除任何已废弃的复制槽。根据复制性能和主服务器 pg_wal 目录容量，调整 wal_keep_segments/wal_keep_size 参数的配置。
WAL 归档异常
范围：只有在数据库启用了连续归档时（archive_mode 设置为 on，并且也设置了 archive_command），才可能由归档异常引发 WAL 积压。
问题：如果归档进程无法执行在 archive_command 中设置的命令，则 WAL 段将保留在 pg_wal 目录中，直到归档成功。
最常见的原因可能有：磁盘/文件系统（archive_command 指向的地方）已满、归档路径不存在、归档路径访问权限不足、归档超时、归档目标无法访问，archive_command 配置错误。
故障排除：每当 archive_command 执行失败时，都会在 PostgreSQL 日志中记录一条错误消息。
解决方案：这取决于确定WAL 归档异常的原因，再修复它。
WAL 保留策略
问题：WAL 归档的保留策略配置错误或不合理，也会导致 pg_wal 目录中文件的积压。如果归档进程未能及时删除过时的 WAL 段，则目录可能会因不必要的文件而变得膨胀，从而占用可用于其他目的的磁盘空间。
故障排除：查看上述 min_wal_size、max_wal_size、wal_keep_size / wal_keep_segments 参数。查看 PostgreSQL 日志中是否有失败的归档事件。
解决方案：改进相关参数，并修复归档失败的原因。
结论
PostgreSQL 中的 pg_wal 目录，对于确保数据持久性和恢复至关重要，但其不受限制的增长可能会导致磁盘空间限制和操作上的挑战。通过了解 pg_wal 目录中文件积压的常见原因，并实施适当的策略（例如调整检查点设置、监控复制延迟和实施有效的 WAL 保留策略），管理员可以有效地管理磁盘空间的使用量，并维护其 PostgreSQL 数据库的稳定性和性能。
由于 WAL 段在 PostgreSQL 数据库中起着关键作用，因此您永远不应该从 pg_wal 中手动删除 WAL 段。它可能会导致数据库崩溃、崩溃恢复失败、WAL 归档失败以及备份数据不完整。
