卢卡斯·菲特尔：等待Postgres 18：通过异步I/O加速磁盘读取
内容提要
Postgres 18 Beta 1引入异步I/O（AIO），显著提升云环境中的性能。AIO支持并发读取，降低延迟，优化I/O效率。新配置参数io_method可选择worker和io_uring选项。基准测试显示，AIO在读取密集型工作负载中吞吐量提高2-3倍。
关键要点
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Postgres 18 Beta 1引入异步I/O（AIO），显著提升云环境中的性能。
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AIO支持并发读取，降低延迟，优化I/O效率。
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新配置参数io_method可选择worker和io_uring选项。
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基准测试显示，AIO在读取密集型工作负载中吞吐量提高2-3倍。
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Postgres历史上采用同步I/O模型，导致I/O等待时间过长。
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异步I/O允许程序同时发出多个读取请求，消除瓶颈。
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Postgres 17引入读取流API，为异步I/O的实现奠定基础。
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Postgres 18通过直接从共享缓冲区获取数据，提升I/O性能。
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io_method设置控制异步I/O的机制，需在postgresql.conf中配置。
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io_method的三种设置包括sync、worker和io_uring。
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异步I/O在云环境中表现最佳，减少查询延迟，提高CPU利用率。
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基准测试显示，使用io_uring时性能提升最为显著。
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effective_io_concurrency设置在异步io_method下更为重要，直接影响读取请求的并发性。
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pg_aios视图帮助监控异步I/O请求的状态，便于调试。
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异步I/O改变了执行时间的报告方式，需谨慎解读I/O时间。
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Postgres 18的发布标志着I/O处理的重大演变，未来版本可能支持异步写入。
延伸解读
异步I/O的优势与局限
Postgres 18引入的异步I/O（AIO）在云环境中显著提升了性能，尤其是在高延迟的存储系统中。然而，目前AIO仅限于读取操作，写入仍为同步，这意味着在写入密集型工作负载中，性能提升有限。未来版本可能会扩展到异步写入，进一步优化I/O性能。
配置io_method的重要性
Postgres 18中的io_method配置参数决定了异步I/O的实现方式，包括worker和io_uring选项。选择合适的设置对性能优化至关重要，尤其是在高并发的云环境中。DBA需要根据具体工作负载进行基准测试，以找到最佳配置。
监控异步I/O的挑战
随着异步I/O的引入，Postgres 18的I/O时间报告方式发生了变化，可能导致I/O努力的低估。DBA需要适应新的监控工具，如pg_aios，以便更好地理解I/O请求的状态和性能。这要求团队调整观察实践，以应对新的性能指标。
延伸问答
Postgres 18的异步I/O有什么优势？
Postgres 18的异步I/O显著提升了云环境中的性能，支持并发读取，降低延迟，优化I/O效率，基准测试显示吞吐量提高2-3倍。
如何在Postgres 18中配置异步I/O？
在Postgres 18中，可以通过设置postgresql.conf中的io_method参数来配置异步I/O，选项包括sync、worker和io_uring。
io_uring在Postgres 18中的作用是什么？
io_uring是Postgres 18中一种高效的异步I/O接口，允许直接与内核交互，减少系统调用开销，提供最佳性能。
Postgres 18的异步I/O如何影响查询性能？
异步I/O允许同时发出多个读取请求，减少查询延迟，提高CPU利用率，从而显著提升查询性能。
Postgres 18中effective_io_concurrency的作用是什么？
effective_io_concurrency在Postgres 18中控制异步读取请求的并发性，影响读取性能，尤其在高延迟环境中更为重要。
Postgres 18的异步I/O对云环境有什么特别的影响？
在云环境中，异步I/O显著减少了I/O等待时间，提高了查询吞吐量，降低了CPU开销，适合读取密集型工作负载。
