# WAL: принцип write-ahead и LSN

_Буферный кеш и WAL · PostgreSQL Knowledge Base_

**TL;DR:** WAL - последовательный журнал изменений. Правило write-ahead: запись об
изменении попадает на диск раньше самой страницы данных, поэтому сбой не
теряет подтверждённые данные. LSN - смещение в потоке журнала. COMMIT при
synchronous_commit=on ждёт сброса журнала на диск.


## Правило write-ahead

Любое изменение делается в два приёма: сначала запись об изменении
дописывается в журнал и попадает на диск, и только потом (позже)
изменённая страница данных. Журнал опережает данные - отсюда «запись с
опережением».

Это спасает при сбое: если упали после журнальной записи, но до записи
страницы - изменение доиграют из журнала; если до журнальной записи -
транзакция не подтверждена, терять нечего.

## Почему дёшево

Журнал пишется последовательно, дозаписью в конец одного потока.
Последовательная запись на порядки быстрее случайной записи разбросанных
по диску страниц. WAL превращает множество мелких случайных записей в
одну последовательную, а запись страниц данных откладывает (bgwriter,
контрольная точка - см. [checkpoint](/courses/postgres/kb/checkpoint.md)).

## LSN

LSN (Log Sequence Number) - смещение в байтах в потоке WAL, тип `pg_lsn`,
печатается как `16/B374D848`. Каждая страница помнит LSN последнего
отражённого в ней изменения (`pd_lsn`); страницу нельзя записать на диск,
пока журнал не сброшен до её `pd_lsn`. Разница двух LSN - объём журнала в
байтах.

```sql
SELECT pg_current_wal_lsn();
SELECT pg_current_wal_lsn() - '0/0';   -- сколько байт WAL сгенерировано
```

## Durability и synchronous_commit

COMMIT дописывает запись о коммите и ждёт сброса журнала на диск (fsync)
до неё - это буква D в ACID. `synchronous_commit = on` (по умолчанию)
включает это ожидание; `off` ускоряет коммит ценой потери хвоста
подтверждённых транзакций при сбое (данные остаются согласованными).

## Что пишут и где

Журнал живёт в сегментах `pg_wal/` (16 МБ). Пишут бэкенды и walwriter.
Темп виден в `pg_stat_wal`. Защита от рваной записи - [full-page-images](/courses/postgres/kb/full-page-images.md);
уровень детализации - [wal-level](/courses/postgres/kb/wal-level.md).


## Команды

```sql
SELECT pg_current_wal_lsn();
```
Текущая позиция записи в журнал

```sql
SELECT wal_records, wal_bytes, wal_fpi FROM pg_stat_wal;
```
Темп и состав генерации WAL

```sql
SHOW synchronous_commit;
```
Ждёт ли COMMIT сброса журнала на диск


## См. также

- [Full-page images и CRC](/courses/postgres/kb/full-page-images.md)
- [Контрольные точки и восстановление](/courses/postgres/kb/checkpoint.md)
- [Уровни журнала: minimal, replica, logical](/courses/postgres/kb/wal-level.md)