PostgreSQLスキルアップノート（自己啓発のための個人サイト）
PostgreSQL用カーネル関連の設定(Linux)「共有メモリ／セマフォ」
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■◆■■ PostgreSQL用カーネル関連の設定(Linux)「共有メモリ／セマフォ」
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■■■■ 2013/01/17
■■■■ 使用環境： (CentOS6.2)
(C) 2013 ohdb
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【マニュアル】
カーネル関連の設定→●[マニュアル]
【参考記事】
Let's Postgres PostgreSQLの導入と初期設定→●[記事]
誰でも簡単！PostgreSQLのインストールと初期設定(インストール編)→●[記事]
マニュアルに記載されているカーネルリソース関連と本書対象
・共有メモリ／セマフォ ★←本ページ対象
・リソースの制限
・ Linuxのメモリオーバーコミット
【その他】
・カーネルパラメータ設定ファイル /etc/sysctl.conf
・カーネルパラメータ確認方法
sysctl -a
または
/proc/sys/kernelの各ファイルをcatで参照
■１■ 共有メモリ
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【参考】予備知識 共有メモリ関連メモ
|<-------------shmmni セグメントの最大数------------>|
セグメント１ セグメント２ ・・・ セグメントn
┌──────┐┌──────┐ ┌──────┐
│ ││ │ │ │
│ ││ │ │ │
│ ││ │ │ │
└──────┘└──────┘ └──────┘
<---shmmax--->|
単位Byte
|<-------------shmall 最大ページ数 ----------------->|
shmmni ( 4096) セグメントの最大数（上記の場合nの最大）
shmmax (68719476736) １個のセグメントの最大サイズ(Byte)
shmall ( 4294967296) 最大ページ数（上記共有メモリ全体のページ数）
※カッコ内は今回の環境でデフォルト設定されていた値
マニュアルで重要とされているのはまずshmmax、次にshmall
以上の項目を中心に以下マニュアルと実機のデフォルト確認、値の変更をした。
１．最大セグメントサイズ「shmmax」
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共有メモリの最大セグメントサイズはカーネル関連で最も重要な項目
とされている。
----マニュアル--------------------------------------------
共有メモリに関する一番重要なパラメータは、共有メモリセグメン
トの最大サイズのバイト数SHMMAXです
----------------------------------------------------------
Linux関連の説明として以下の記載あり。
----マニュアル--------------------------------------------
デフォルトの最大セグメントサイズは32メガバイトで、
非常に小規模なPostgreSQLインストレーションのみに適しています。
----------------------------------------------------------
【□】 sysctl -a | grep shmmax
kernel.shmmax = 68719476736 (単位：バイト）
以上、ＯＳデフォルトの設定は64ＧＢ。
マニュアルの記述のような32MBという小さな設定ではなかった。
したがって今回使用したOS環境ではデフォルトでも十分大きく、変更は不要だった。
２．セグメントの最大数「shmmni」
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【□】 sysctl -a | grep shmmni
kernel.shmmni = 4096 (単位：個）
・・・このまま
３．ページあたりサイズ（の把握）
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値を設定したり変更するような項目ではない。
変更するとしたら、「大規模ページ」（Hugepage）の採用で対応することになる。
ここではその検討はしないで、他のカーネルパラメータの設定のために必要な
１ページあたりのサイズの把握だけがが目的。
----マニュアル---------------------------------------------
"大規模ページ"を持つ通常ではないカーネル設定を除き、
1ページはほとんど常に4096バイトです。
(検証にはgetconf PAGE_SIZEを使用してください。)
-----------------------------------------------------------
マニュアルに記載のあるとおり、getconfコマンドを使用してみる。
【□】 getconf PAGE_SIZE
4096
・・・メモリ１ページは4096バイトであることが確認できた。
【参考】マニュアルにある「大規模ページ」とは？
「Hugepage」のこと。
通常の１ページ4KBの環境ではページエントリが増え効率的でないが
Hugepageを使用すると１ページが2MB（例）などといった単位の大きさになり効率的。
32bitでも64Bitでも実装可。
redhatのホワイトペーパー→●[記事]
この中の3ページに「ヒュージページ」と「トランスペアレントヒュージページ」の記載あり。
OracleのマニュアルやOracleMasterExpertでも、HugememカーネルとHugepage
を組み合わせて32bit環境でも大きなSGAを確保する方法が紹介されている。
一度本番で使おうとした記憶があるが結局使わなかった・・。
こちらはOracleの情報→●[マニュアル]
・・・Hugepage（Transparent Hugepage)は使うべきなのか否か？？
ここではその検討はしないで、とにかく今の環境は「４ＫＢ／ページ」という把握のみして次項へ進む
Hugepageの検討は別のところで。
４．共有メモリの最大総サイズ「shmall」
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----マニュアル---------------------------------------------
デフォルトの最大総サイズは2097152ページです。
"大規模ページ"を持つ通常ではないカーネル設定を除き、1ページ
はほとんど常に4096バイトです。
(検証にはgetconf PAGE_SIZEを使用してください。)
これによりデフォルトの上限は8ギガバイトになります。
たいていは十分ですが、常に十分というわけではありません。
-----------------------------------------------------------
【□】 sysctl -a | grep shmall
kernel.shmall = 4294967296 (単位：ページ）
この環境は１ページ4096Bなので
以上より4294967296×4096B＝16384GB
が上限となる。
十分なサイズとなっているので変更しない。
■２■ セマフォ
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【参考】予備知識 セマフォ関連メモ
|<----------------------------semmni--------------------------------->|
セマフォセットの最大数
セマフォセット1 セマフォセット2 セマフォセットn
┌─────────┐┌─────────┐ ┌─────────┐
│ ││ │ │ │
│セマ セマ セマ・・││セマ セマ セマ・・│・・・│セマ セマ セマ・・│
│フォ フォ フォ ││フォ フォ フォ │ │フォ フォ フォ │
│ ││ │ │ │
└─────────┘└─────────┘ └─────────┘
|<-----semmsl------>|
セットごとのセマフォ最大数
|<----------------------------semmns--------------------------------->|
セマフォの最大数
【□】 sysctl -a|grep sem
デフォルト設定値
kernel.sem = 250 32000 32 128
左から順に semmsl semmns semopm semmni
semmsl セットごとのセマフォの最大数
semmns システム全体のセマフォの最大数
semopm ひとつのセマフォ獲得後に可能な操作の最大数
semmni セマフォセットの最大数
１．セットごとのセマフォの最大数 「semmsl」
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今回環境のデフォルト
semmsl semmns semopm semmni
kernel.sem = 250★ 32000 32 128
マニュアルより 最低条件
最低 17
上記の17個めのセマフォを考慮すると最低設定要件は１セット17
デフォルトで問題なし。
２．システム全体のセマフォの最大数 「semmns」
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今回環境のデフォルト
semmsl semmns semopm semmni
kernel.sem = 250 32000★ 32 128
マニュアルより 最低条件
ceil((max_connections + autovacuum_max_workers + 4) / 16) * 17 + 他のアプリケーション用の空間
以下はマニュアルより解釈した内容
・単位は「セマフォ数」なので、セット数×16 としたいところだが、
１セットにつき１個余分に（＝17番目のセマフォ）をもっている。（マニュアル）
したがって上記のようになる。
これに他のアプリケーション用のものを加味して求める。
３．ひとつのセマフォ獲得後に可能な操作の最大数「semopm」
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今回環境のデフォルト
semmsl semmns semopm semmni
kernel.sem = 250 32000 32★ 128
マニュアルではSEMOPMは特に触れていない。
デフォルトの32のままとする。
ちなみに、oracleの場合は「32では不足する可能性あり」とされており、
必ず100に変更していた・・・
★semopmはとりええずデフォルトのまま。今後必要そうなら値は変更
４．セマフォセットの最大数「semmni」
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今回環境のデフォルト
semmsl semmns semopm semmni
kernel.sem = 250 32000 32 128★
マニュアルより 最低条件
ceil((max_connections + autovacuum_max_workers + 4) / 16)
以下はマニュアルより解釈した内容
・セマフォは基本的には１接続あたり１個を使用。
・この他にautovacuumのワーカなどを加味すると上記のような式になる。
・値の単位がセマフォの数ではなくセマフォのセット。
PostgreSQLではセマフォ16個を1セットとして扱っているので「16」で割る。
・・今回の環境は「128」なので特別大規模な環境でなければデフォルトで問題なし。
以上
