PostgreSQL 18 异步 I/O（AIO）调优指南

导语：PostgreSQL 18 中最大的变化是引入了异步 I/O (AIO) 子系统，这引出了一个问题：如何根据工作负载调整它？Tomas Vondra 这篇博客提供了如何设置 AIO 配置，并根据你的工作负载进行测试的实用指南。

PostgreSQL 18 已正式发布，该版本包含大量改进。其中一项重大架构变更是异步 I/O（Asynchronous I/O，简称 AIO） ——它支持对 I/O 操作进行异步调度，使数据库能更好地控制存储资源，同时提升存储利用率。

本文不会详细解释 AIO 的工作原理，也不会展示详尽的基准测试结果。本文的核心目标是分享 PostgreSQL 18 中 AIO 的调优建议，并解释其中一些固有的但却不显而易见的权衡关系与限制。

理想情况下，这些调优建议应被纳入官方文档，但这需要基于实践经验形成明确共识——而 AIO 作为全新特性，目前尚缺乏足够的生产环境验证数据。尽管在开发阶段我们已开展了大量基准测试，并据此设定了默认参数，但这无法替代实际生产系统的运行经验。因此，本文将基于个人经验，探讨如何（可能）调整默认参数，以及在此过程中需权衡的因素。

io_method / io_workers

有一系列与 AIO（或广义上的 I/O）相关的参数。但您可能只需要关注 Postgres 18 中引入的这两个：

• io_method = worker (options: sync, io_uring)
• io_workers = 3

其他参数（如 io_combine_limit）都有合理的默认值。对于如何调整它们，我没有太好的建议，所以暂时保持默认即可。在本文中，我将重点讨论这两个重要的参数。

io_method

io_method 决定了 AIO 实际处理请求的方式——由哪个进程执行 I/O，以及 I/O 是如何被调度的。它有三个可能的值：

• sync - 这是一个"向后兼容"选项，在支持的情况下使用 posix_fadvice 进行同步 I/O。这会将数据预取到页面缓存中，而不是共享缓冲区里。
• worker - 创建一个"I/O 工作进程"池来执行实际的 I/O。当一个后端进程需要从数据文件中读取一个块时，它会将一个请求插入到共享内存中的队列里。一个 I/O 工作进程被唤醒，执行 pread 操作，将数据放入共享缓冲区，并通知后端进程。
• io_uring - 每个后端进程都有一个 io_uring 实例（一对队列）并使用它来执行 I/O。与 worker 的不同之处在于，它不是直接执行 pread，而是通过 io_uring 提交请求。

默认值是 io_method = worker。我们确实考虑过将 sync 或 io_uring 都设为默认值，但我认为 worker 是正确的选择。它是真正"异步"的，并且随处可用（因为这是我们自己的实现）。

sync 曾被视为一种"回退"选择，以防我们在 beta/RC 阶段遇到问题。但我们并没有遇到问题，而且也不确