Cache de páginas em espaço de usuário

Visão geral

O cache de páginas em espaço de usuário é um novo mecanismo de cache que permite armazenar dados na memória do processo, em vez de depender do cache de páginas do SO.

O ClickHouse já oferece o cache do sistema de arquivos como uma forma de cache sobre armazenamento remoto de objetos, como Amazon S3, Google Cloud Storage (GCS) ou Azure Blob Storage. O cache de páginas em espaço de usuário foi projetado para acelerar o acesso a dados remotos quando o cache normal do SO não é suficiente.

Ele difere do cache do sistema de arquivos das seguintes maneiras:

Cache do sistema de arquivos	Cache de páginas em espaço de usuário
Grava dados no sistema de arquivos local	Presente apenas na memória
Ocupa espaço em disco (também configurável em tmpfs)	Independente do sistema de arquivos
Sobrevive a reinicializações do servidor	Não sobrevive a reinicializações do servidor
Não aparece no uso de memória do servidor	Aparece no uso de memória do servidor
Adequado tanto para disco quanto para memória (cache de páginas do SO)	Bom para servidores sem disco

Opções de configuração e uso

Uso

Para habilitar o cache de páginas em espaço de usuário, primeiro configure-o no servidor:

cat config.d/page_cache.yaml
page_cache_max_size: 100G

Em seguida, habilite seu uso no nível da consulta:

SET use_page_cache_for_disks_without_file_cache=1;

Configurações

Configuração	Descrição	Padrão
`use_page_cache_for_disks_without_file_cache`	Usa o cache de páginas em espaço de usuário para discos remotos que não têm o cache do sistema de arquivos habilitado.	`0`
`use_page_cache_with_distributed_cache`	Usa o cache de páginas em espaço de usuário quando o cache distribuído é usado.	`0`
`read_from_page_cache_if_exists_otherwise_bypass_cache`	Usa o cache de páginas em espaço de usuário no modo passivo, de forma semelhante a `read_from_filesystem_cache_if_exists_otherwise_bypass_cache`.	`0`
`page_cache_inject_eviction`	O cache de páginas em espaço de usuário às vezes invalidará algumas páginas aleatoriamente. Destinado a testes.	`0`
`page_cache_block_size`	Tamanho dos fragmentos de arquivo a serem armazenados no cache de páginas em espaço de usuário, em bytes. Todas as leituras que passarem pelo cache serão arredondadas para cima para um múltiplo desse tamanho.	`1048576`
`page_cache_history_window_ms`	Atraso antes que a memória liberada possa ser usada pelo cache de páginas em espaço de usuário.	`1000`
`page_cache_policy`	Nome da política do cache de páginas em espaço de usuário.	`SLRU`
`page_cache_size_ratio`	O tamanho da fila protegida no cache de páginas em espaço de usuário em relação ao tamanho total do cache.	`0.5`
`page_cache_min_size`	Tamanho mínimo do cache de páginas em espaço de usuário.	`104857600`
`page_cache_max_size`	Tamanho máximo do cache de páginas em espaço de usuário. Defina como 0 para desabilitar o cache. Se for maior que page_cache_min_size, o tamanho do cache será ajustado continuamente dentro desse intervalo para usar a maior parte da memória disponível, mantendo o uso total de memória abaixo do limite (`max_server_memory_usage`[`_to_ram_ratio`]).	`0`
`page_cache_free_memory_ratio`	Fração do limite de memória que deve permanecer livre do cache de páginas em espaço de usuário. Análogo à configuração min_free_kbytes do Linux.	`0.15`
`page_cache_lookahead_blocks`	Quando houver falha no cache de páginas em espaço de usuário, lê de uma só vez até essa quantidade de blocos consecutivos do armazenamento subjacente, se eles também não estiverem no cache. Cada bloco tem page_cache_block_size bytes.	`16`
`page_cache_shards`	Distribui o cache de páginas em espaço de usuário entre esta quantidade de shards para reduzir a contenção de mutex. Experimental, provavelmente não melhorará o desempenho.	`4`