PostgreSQL pg_wal目录下都哪些类型的文件（译）

笔者最近写了一个PostgreSQL自动故障转移脚本，在测试的过程中，发现pg_wal目录中除了常规的wal日志文件，还会生成其他类型的文件，参考如下截图，除了wal日志，其他的这些文件代表什么意思，用什么用途？如下译文中将会给出一个完成的答案。
pg_wal目录

archive_status目录：

原文地址：What Are the Different Types of Files Stored in PostgreSQL’s pg_wal Directory? | by Sheikh Wasiu Al Hasib | Medium
 
 
PostgreSQL pg_wal目录下都哪些类型的文件

在PostgreSQL中，pg_wal目录（在PostgreSQL 10之前的版本中称为pg_xlog）对于数据库的预写日志（Write-Ahead Logging，简称WAL）系统至关重要。该目录存储各种文件，以确保数据库的持久性、一致性和恢复能力。以下是pg_wal目录内文件的类型及其用途的概述：
 1. WAL Segment Files

命名约定：WAL（预写日志）段文件遵循特定的命名约定，例如000000010000000000000066。这个名称由时间线ID、日志文件ID和段ID组成，全部采用十六进制格式。用途：
— 这些文件存储实际的WAL记录，这些记录会记录对数据库所做的每一项更改。WAL段文件对于确保在崩溃恢复、时间点恢复（PITR）或在向备用服务器进行复制期间可以重新播放所有事务至关重要。
— 每个WAL段文件默认通常为16MB大小（此大小可以配置）。
示例文件：000000010000000000000066
 2. Partial WAL Files (`.partial`)

命名约定：这些文件的命名方式与WAL（预写日志）段文件相似，但带有.partial扩展名，例如000000010000000000000066.partial。
用途：
— 当一个WAL段没有完全写入时（通常是由于意外关闭或崩溃导致），会创建一个.partial文件。这个文件表明WAL段是不完整的。
— 在恢复过程中，PostgreSQL会尝试尽可能地完成这些文件，或者如果认为它们无法恢复，则可能会丢弃它们。
示例文件：000000010000000000000066.partial 
3. Timeline History Files (`.history`)

命名约定：时间线历史文件的命名格式为0000000B.history，其中数字对应于时间线ID。
用途：
— 这些文件用于跟踪时间线变更的历史。时间线变更会在某些情况下发生，例如当备用服务器被提升为主服务器时，或者在时间点恢复（PITR）过程中达到特定的恢复目标时。
— .history文件记录了时间线发生分歧的日志序列号（LSN），并提供了导致新时间线创建的事件序列的记录。
示例文件：0000000B.history
译者注：一个History文件示例内容如下：

 4. Status Files Inside `archive_status` Directory

位置：这些文件位于pg_wal内的archive_status子目录中。
文件类型：
.ready文件：
命名约定：这些文件的命名方式与WAL段文件相似，但带有.ready扩展名，例如000000010000000000000066.ready。
用途：.ready文件表示相应的WAL段文件已准备好进行归档。PostgreSQL将尝试通过执行archive_command来归档WAL段。
.done文件：
命名约定：这些文件的命名方式与WAL段文件相似，但带有.done扩展名，例如000000010000000000000066.done。
用途：.done文件表示相应的WAL段已成功归档，PostgreSQL可以安全地回收或删除WAL文件。
示例文件：000000010000000000000066.ready，000000010000000000000066.done
 5. Temporary Files (`.tmp`)

命名约定：pg_wal目录中的临时文件可能具有各种扩展名，例如.tmp。
用途：
— 这些文件是在写入、归档或传输WAL段的过程中创建的。它们代表中间状态，并且通常在操作完成后被重命名或删除。
— 例如，当WAL段正在被复制到归档位置时，可能会使用临时文件。

• 示例文件：000000010000000000000066.tmp
  

 6. Backup Label Files (`backup_label` and `backup_label.old`)

命名约定：该文件被命名为backup_label，其旧版本可能会被保留为backup_label.old。
用途：
— 当使用pg_basebackup等工具进行基础备份时，会创建backup_label文件。它包含有关备份的信息，包括备份的起始日志序列号（LSN）和时间线。
— 在恢复过程中，此文件对于确定WAL重播的起始点至关重要。
示例文件：backup_label
译者注：PostgreSQL新版本中为该类文件后缀为backup，比如000000070000000000000013.00000028.backup，其内容如下：

 
7. End-of-Recovery Markers (`recovery.signal`, `standby.signal`)

命名约定：这些文件被命名为recovery.signal和standby.signal。
用途：
— recovery.signal：表示数据库应以恢复模式启动。此文件通常在进行时间点恢复（PITR）时创建。
— standby.signal：表示数据库应以备用模式启动，通常用于复制设置以保持服务器作为热备用。
示例文件：recovery.signal，standby.signal
 译者注：原文提到了recovery.signal，standby.signal，这两(类)文件应该是在PostgreSQL实例的数据文件目录下的，不应该在WAL日志目录 
Summary of Use Cases

WAL Segment Files: 存储对数据库恢复、复制和时间点恢复至关重要的WAL记录。
Partial Files: 表示不完整的WAL段，通常在崩溃期间创建。
History Files: 跟踪时间线变更，对于理解和管理跨不同时间线的恢复至关重要。
Status Files (`archive_status`): 管理WAL段的归档过程，指示它们是否已准备好归档或已完成归档。
Temporary Files: 在WAL处理阶段中使用，通常是暂时的，并在操作完成后被删除。
Backup Label Files: 在从基础备份恢复期间，对于确定WAL重播的起点至关重要。
End-of-Recovery Markers: 控制PostgreSQL实例的启动模式，确定它是否应以恢复模式或备用模式启动。
 
Conclusion

pg_wal目录是PostgreSQL WAL系统的重要组成部分，它包含了多种文件，这些文件在确保数据库的持久性、一致性和可恢复性方面发挥着不同的作用。了解每种文件类型的用途有助于数据库管理员更有效地管理PostgreSQL环境，特别是在涉及复制、备份和恢复的场景中。
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