PostgreSQL нарисовали как 3D-город: буферный пул отражающим бассейном, WAL янтарным районом, грязные страницы красными плитками

Николай Самохвалов выложил PGSimCity, браузерную модель кластера PostgreSQL в виде города. Репозиторий создан 25 июля. Кластер показан целиком: 16 backend-процессов с подсветкой состояния, включая idle in transaction, буферный пул, показанный выборкой из 1024 кадров, кварталы WAL, обслуживания, реплик и восстановления.

Хранилище доведено до уровня heap-файлов, страницы по 8 КиБ лежат полями, B-деревья нарисованы деревьями, рядом TOAST, FSM, visibility map и страничный кэш ОС. Цвета несут смысл: чистые страницы синие, vacuum фиолетовый, чекпоинты розовые, репликация оранжевая.

🔘 сценарий Cache thrash ставит shared_buffers в 16 МиБ, и clock sweep начинает гонку, а бэкенды сами вытесняют грязные страницы;
🔘 сценарий Checkpoint storm, или шторм контрольных точек, показывает стену full-page writes после каждого чекпоинта;
🔘 сценарий с долгой транзакцией: горизонт xmin тонет, autovacuum до таблиц доезжает, но сообщает ноль удаляемых строк, а таблица продолжает раздуваться;
🔘 Query lab показывает стадии разбора, переписывания, планирования и выполнения запроса, а по желанию запускает PGlite, настоящий PostgreSQL, собранный в WebAssembly;
🔘 модель привязана к PostgreSQL 18: значения по умолчанию сверены с релизом 18.3 и исходниками ветки REL_18_STABLE, прошли три раунда ревью;
🔘 детерминированные тесты падают в CI при расхождении и фиксируют формулы, например долю попаданий в кэш как blks_hit, делённое на сумму blks_hit и blks_read.

Автор оговаривает, что это модель, а не эмулятор: код Postgres в городе не исполняется, числа масштабированы, чтобы их можно было разглядеть. Анимация буферов использует фиксированное кольцо из 32 кадров вместо реального правила PostgreSQL 18 для массового чтения. Управление касанием проверялось только в мобильной эмуляции Chrome.

Полная статья: https://github.com/NikolayS/PGSimCity#readme

Сохранять тем, кому нужно объяснить коллеге или себе, что происходит между чекпоинтом, autovacuum и буферным пулом, когда база вдруг начинает тормозить.

@prog_stuff