Postgres 是否保護硬碟驅動器免受重複寫入相同的記憶體單元？
如果我在同一張表的同一列中有同一行，我每天寫入 4 個字節（整數）100,000 次，那會磨損 SSD 嗎？對於 SSD 來說，每天 400 kb 不算什麼，但將它寫入同一個儲存單元就會彈出它。
- Postgres 數據庫管理系統是否以某種方式在後台處理這些單元？
- 還是現代 SSD 晶片在硬體中做到這一點？
- 還是它們都被寫入同一個儲存單元，我們只是隨著時間的推移交換死掉的 SSD？
介紹：
必須讚賞的是 PostgreSQL對底層磁碟一無所知（無論它們是旋轉 rust 還是 SSD、RAID 配置或其他任何東西）。PostgreSQL 將數據交給作業系統並信任作業系統來照顧它（有時不是一個好主意）！
對於 SSD，這裡需要考慮兩個因素：
- 磨損均衡
- 修明
重要的是要注意，這些都與系統上執行的應用程序（即 PostgreSQL、任何其他數據庫伺服器或任何應用程序）無關！前者嚴格來說是 SSD 本身的屬性/能力，後者是 OS 和 SSD 之間的“合作方式”。
磨損均衡：
帶回家的資訊：SSD 將寫入均勻地分配到不同的塊，因為 SSD 塊只能經歷一個
limited number of erase cycles before becoming unreliable！來自維基：
磨損均衡嘗試通過排列數據來解決這些限制，以便擦除和重寫在介質上均勻分佈。以這種方式，不會因為寫入周期的高度集中而導致單個擦除塊過早失效。3在快閃記憶體中，晶片上的單個塊被設計為比其他塊更長的壽命，因此記憶體控制器可以儲存操作數據而損壞的可能性更小。4
因此，SSD 決定將來自作業系統的數據實際放在哪裡（注意：沒有提及這些數據可能來自哪個應用程序）。簡單的想法是，它將這些寫入分佈在驅動器周圍，以平衡所有磁碟塊的磨損，這樣一些塊就不會過早失效！
這可能會很快變得複雜 - 請參閱 wiki 了解更多詳細資訊：
修剪明：
帶回家的資訊：由於 SSD 的底層結構，只能寫入空塊 - 如果塊中已有數據，則必須讀取這些舊數據並將其與新數據一起重寫回塊 - 這有助於寫放大。
如果作業系統告訴磁碟（刪除後）塊 x 中的數據不再需要，磁碟可以執行垃圾收集（可以調度）並且塊將是空的，然後準備寫入而無需寫入放大. 與對 HDD 進行碎片整理並沒有完全不同。
（再次來自維基- 為長引用道歉，但這是必要的）：
SSD 將數據儲存在快閃記憶體單元中，這些單元通常分為 4 到 16 kiB 的頁面，一起分為通常 128 到 512 個頁面的塊。範例：512 kiB 塊，將 128 頁分組，每頁 4 kiB。7個NAND快閃記憶體單元只有在它們為空時才能被直接寫入。如果它們碰巧包含數據，則必須在寫入操作之前擦除內容。SSD 寫入操作可以對單個頁面進行，但由於硬體限制，擦除命令總是會影響整個塊；7因此，將數據寫入 SSD 上的空頁面非常快，但一旦需要覆蓋之前寫入的頁面，速度就會大大降低。由於在再次寫入之前需要擦除頁面中的單元格，但只能擦除整個塊，因此覆蓋將啟動讀取-擦除-修改-寫入周期：
$$ 7 $$$$ 12 $$整個塊的內容儲存在記憶體中，然後從SSD中擦除整個塊，然後將覆蓋的頁面寫入記憶體塊，然後才能將整個更新塊寫入快閃記憶體介質。這種現象稱為寫放大。$$ 13 $$$$ 14 $$ 操作 TRIM 命令使作業系統能夠通知 SSD 頁面不再包含有效數據。對於文件刪除操作，作業系統會將文件的扇區標記為可用於新數據，然後向 SSD 發送 TRIM 命令。修整後，SSD在將新數據寫入快閃記憶體頁面時不會保留塊的任何內容，從而導致寫入放大更少（寫入更少），寫入吞吐量更高（無需讀取-擦除-修改序列），從而增加驅動器壽命。
儲存的未來：
有很多有趣的研究正在進行中。儲存，並且出於顯而易見的原因，儲存在數據庫中。雖然這在專業知識方面超出了我的薪酬等級，但如果您搜尋諸如“字節定址磁碟”之類的術語，您會遇到像這裡這樣的網站，它是持久記憶體（字節定址）工具包的所在地（ Intel Optane顯然可以支持他的），那麼按塊讀寫數據的日子可能屈指可數了？
關於為什麼我們首先有塊的解釋，請參閱軟體工程上的這個執行緒，並在這裡查看有關使用者模式直接訪問硬體的有趣討論，“繞過”作業系統……所有有趣的東西！io_uring（和 eBPF）似乎是 Linux 領域的新手，但您可以在閒暇時仔細閱讀。
回答問題：
如果我在同一張表的同一列中有同一行，我每天寫入 4 個字節（整數）100,000 次，那會磨損 SSD 嗎？對於 SSD 來說，每天 400 kb 不算什麼，但將它寫入同一個儲存單元就會彈出它。
我對上述內容的看法是，SSD 會將寫入分散到許多塊上——這會導致大量工作。具體如何完成將取決於 SSD 的磨損均衡算法。
Postgres 數據庫管理系統是否以某種方式在後台處理這些單元？
絕對不是！PostgreSQL 只是將數據交給文件系統，並讓 FS 和 OS 負責儲存（儘管請參閱此處了解由於 Linux 中的缺陷而導致該過程中斷的地方）。這是應該的——關注點分離。
還是現代 SSD 晶片在硬體中做到這一點？
我在這方面的閱讀讓我相信是 SSD 韌體負責磨損均衡和 TRIM-ming。
還是它們都被寫入同一個儲存單元，我們只是隨著時間的推移交換死掉的 SSD？
SSD 上通常有一個小的高耐磨區域，用於保存塊寫入數據，其中一些可以為塊開始失敗時保留區域 - 顯然，您的 SSD 越複雜，您支付的費用就越多它。
重申一下：PostgreSQL 不知道或控制一旦將數據交給作業系統後會發生什麼——它是緩衝的、直接到磁碟的、所有人都失去了嗎？
這將取決於作業系統自己的調度算法和它所承受的負載——電腦科學的另一個完整領域！:-) ps +1 提出了一個有趣的問題，讓我了解了這一點（在待辦事項清單上！）。
