postgresql-磁盘空间不足问题排查

问题背景

加压测试过程中发现插入数据过程中报错：could not write to hash-join temporary file: 设备上没有空间。但是查看服务器还有很多空闲空间，是什么导致这样的错误呢？

查看执行脚本

insert into db_zjgj.result_rule_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx 
select db_zjgj.uuid(),c_bh,'2E810338E4F2CEE0462E9A021A0E0816','财物-财物处置信息中，非先行处置类的处置信息，处置日期不能小于裁判生效日期','7B7DCB103239F5CBAB4106016DE258D1' 
from db_zjgj.temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx  where EXISTS (
SELECT
    1
FROM
    db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx
WHERE
    db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx.c_cwbh = db_zjgj.temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_bh
AND db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx.d_czsj IS NOT NULL
)
AND EXISTS (
    SELECT
        1
    FROM
        db_zjgj.temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx AS ajjbxx
    WHERE
        db_zjgj.temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_ajbh = ajjbxx.c_bh
    AND ajjbxx.d_pjsxrq IS NOT NULL
)
AND EXISTS (
    SELECT
        1
    FROM
        db_zjgj.temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx AS ajjbxx,
        db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx
    WHERE
        db_zjgj.temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_ajbh = ajjbxx.c_bh
    AND db_zjgj.temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_bh = db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx.c_cwbh
    AND db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx.d_czsj < ajjbxx.d_pjsxrq
)
--查看执行计划
Hash Semi Join  (cost=270531577.85..324240042.87 rows=113055 width=33)
  Hash Cond: ((temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_ajbh)::text = (ajjbxx.c_bh)::text)
  ->  Hash Semi Join  (cost=270527939.60..324202660.37 rows=113055 width=99)
        Hash Cond: (((temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx.c_cwbh)::text = (temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx_1.c_cwbh)::text) AND ((temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_ajbh)::text = (ajjbxx_1.c_bh)::text))
        ->  Hash Semi Join  (cost=10073.78..43895.94 rows=225857 width=99)
              Hash Cond: ((temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_bh)::text = (temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx.c_cwbh)::text)
              ->  Seq Scan on temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx  (cost=0.00..17784.08 rows=451208 width=66)
              ->  Hash  (cost=5485.57..5485.57 rows=225857 width=33)
                    ->  Seq Scan on temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx  (cost=0.00..5485.57 rows=225857 width=33)
                          Filter: (d_czsj IS NOT NULL)
        ->  Hash  (cost=169739766.32..169739766.32 rows=3771811900 width=66)
              ->  Nested Loop  (cost=0.00..169739766.32 rows=3771811900 width=66)
                    Join Filter: (temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx_1.d_czsj < ajjbxx_1.d_pjsxrq)
                    ->  Seq Scan on temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx_1  (cost=0.00..5485.57 rows=225857 width=41)
                    ->  Materialize  (cost=0.00..2870.50 rows=50100 width=41)
                          ->  Seq Scan on temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx ajjbxx_1  (cost=0.00..2620.00 rows=50100 width=41)
  ->  Hash  (cost=2620.00..2620.00 rows=50100 width=33)        ->  Seq Scan on temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx ajjbxx  (cost=0.00..2620.00 rows=50100 width=33)              Filter: (d_pjsxrq IS NOT NULL)

通过执行计划发现表连接使用了全表扫描以及nested loop连接。

查看表数据量和索引情况

--查看个表数据量
db_zjgj.temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx：50100
db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx：225857
db_zjgj.temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx：451208

发现各表均无索引，且没有主键。(了解到这些表都是抽数过程中生成的，在抽数完成后均会删除)。

优化

--添加主键和逻辑外键索引
alter table db_zjgj.temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx add primary key(c_bh);
create index i_ajjbxx_d_pjsxrq on db_zjgj.temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx(d_pjsxrq);
alter table db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx add primary key(c_bh);
create index i_cwczxx_c_cwbh on db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx(c_cwbh);
create index i_cwczxx_d_czsj on db_zjgj.temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx(d_czsj);
alter table db_zjgj.temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx add primary key(c_bh);
create index i_cwjbxx_c_ajbh on db_zjgj.temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx(c_ajbh);
--查看执行计划
Hash Semi Join  (cost=13712.87..298118.93 rows=113055 width=33)
  Hash Cond: ((temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_ajbh)::text = (ajjbxx.c_bh)::text)
  ->  Nested Loop Semi Join  (cost=10074.62..260736.42 rows=113055 width=99)
        Join Filter: ((temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx.c_cwbh)::text = (temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx_1.c_cwbh)::text)
        ->  Hash Semi Join  (cost=10073.78..43895.94 rows=225857 width=99)
              Hash Cond: ((temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_bh)::text = (temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx.c_cwbh)::text)
              ->  Seq Scan on temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx  (cost=0.00..17784.08 rows=451208 width=66)
              ->  Hash  (cost=5485.57..5485.57 rows=225857 width=33)
                    ->  Seq Scan on temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx  (cost=0.00..5485.57 rows=225857 width=33)
                          Filter: (d_czsj IS NOT NULL)
        ->  Nested Loop  (cost=0.83..0.95 rows=1 width=66)
              Join Filter: (temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx_1.d_czsj < ajjbxx_1.d_pjsxrq)
              ->  Index Scan using temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx_pkey on temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx ajjbxx_1  (cost=0.41..0.45 rows=1 width=41)
                    Index Cond: ((c_bh)::text = (temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_ajbh)::text)
              ->  Index Scan using i_cwczxx_c_cwbh on temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx temp_cwczxx_db_sacw_t_cw_cwczxx_1  (cost=0.42..0.48 rows=1 width=41)
                    Index Cond: ((c_cwbh)::text = (temp_cwjbxx_db_sacw_t_cw_cwjbxx.c_bh)::text)
  ->  Hash  (cost=2620.00..2620.00 rows=50100 width=33)
        ->  Seq Scan on temp_ajjbxx_db_sacw_t_aj_ajjbxx ajjbxx  (cost=0.00..2620.00 rows=50100 width=33)
              Filter: (d_pjsxrq IS NOT NULL)

添加索引后cost降了下来，数据能够顺利插入，最终sql大概需要6s左右。

疑问

为什么查看服务器还有空闲空间，但是执行sql却报错磁盘空间不足呢。

--查看abase数据文件目录：/opt/thunisoft/abdata/3.6/abase1/base/pgsql_tmp
[thunisoft@localhost base]$ du -sh *|sort
19M pgsql_tmp
3.2G    408143
6.3G    410629
7.0M    13236
7.1M    1
7.2M    13241
7.2M    16444
--临时目录下面有许多个临时文件
[thunisoft@localhost pgsql_tmp]$ ls |wc -w
65551
--临时文件均已pg_sql_tmp23277开头
[thunisoft@localhost pgsql_tmp]$ ll
...
-rw-------. 1 thunisoft thunisoft       0 Aug 27 14:24 pgsql_tmp23277.9998
-rw-------. 1 thunisoft thunisoft       0 Aug 27 14:24 pgsql_tmp23277.9999
...
​
--23277标识进程号，从pg_log日志文件中可以找到该进程为当前正在执行sql

可以看出临时目录下面有许多文件，大小为0，pgsql_tmp所占用的空间为19M。

场景还原

--磁盘空间使用情况
[thunisoft@localhost base]$ df -lh
Filesystem                    Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup-lv_root   18G   12G  4.6G  73% /
tmpfs                         5.9G  4.8K  5.9G   1% /dev/shm
/dev/sda1                     485M   33M  427M   8% /boot
​
--删除刚刚所建的索引，重新执行该sql，发现pgsql_tmp会不断地增大
[thunisoft@localhost base]$ du -sh *|sort
1.6G    pgsql_tmp
3.2G    408143
6.3G    410629
7.0M    13236
7.1M    1
7.2M    13241
7.2M    16444
--最终直至占满所有空间
[thunisoft@localhost base]$ df -lh
Filesystem                    Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup-lv_root   18G   17G  254M  99% /
tmpfs                         5.9G  4.0K  5.9G   1% /dev/shm
/dev/sda1                     485M   33M  427M   8% /boot
--空间占满 报错后这些临时文件空间大部分被回收，但是文件还在，文件个数仍为65551
[thunisoft@localhost base]$ du -sh *|sort
19M pgsql_tmp
...
[thunisoft@localhost pgsql_tmp]$ ls |wc -w
65551

可以看出该sql执行时临时文件会不断的增大，直至占满空间报错，当sql报错后临时文件大部分被清空，磁盘空间又将得到释放，所以开始看到的磁盘空间并没有满，但是报错却是磁盘空间满了。

那些情况会生成这些临时文件

据了解查询要使用的内存超出work_mem的大小时（包括排序，DISTINCT，MERGE JOIN，HASH JOIN，笛卡尔积，哈希聚合，分组聚合，递归查询）等操作时会使用临时文件来存储中间过程的数据。如果频繁的进行上述操作，临时文件将会快速增长。只有重启能够解决该问题，重启后将清空所有临时文件。

--查询使用临时文件相关
--1.每个进程临时文件空间的限制，如果超过改值，查询将取消，默认无限制
#temp_file_limit = -1                   # limits per-process temp file space  
                                        # in kB, or -1 for no limit 
--2.当临时文件使用量大于设置阈值时，记录日志，默认不记录
#log_temp_files = -1                    # log temporary files equal or larger  
                                        # than the specified size in kilobytes; 
                                        # -1 disables, 0 logs all temp files 
--3.当超过work_mem时使用临时文件                                      
#work_mem (integer)

结语

1.回到最开始的sql，这些临时表可以在数据插入表后建立索引，然后再执行最后的抽数，这样效率会高一点，嵌套循环耗费cpu，磁盘io，以及临时文件占用高

2.abase为了提高执行效率一些操作会使用内存代替临时存储，当内存不足时就会使用临时文件存储中间数据。

3.可酌情设置temp_file_limit 为磁盘空间的10%，当临时文件占用磁盘过高，自动取消该查询，记录查询语句

4.一般查询如果耗费大量的临时文件，有可能是没有索引导致