openGauss数据库log_hostname参数分析

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以下是官方文档关于log_hostname参数的几处描述：

1、开发者指南->GUC参数说明->错误报告和日志->记录日志的内容：

参数说明：选项关闭状态下，连接消息日志只显示正在连接主机的IP地址。打开此选项同时可以记录主机名。由于解析主机名可能需要一定的时间，可能影响数据库的性能。

该参数属于SIGHUP类型参数

取值范围：布尔型

默认值：off

2、工具参考->客户端工具->gsql->常见问题处理->连接性能问题

开启了log_hostname，但是配置了错误的DNS导致的连接性能问题。

连接上数据库，通过“show log_hostname”语句，检查数据库中是否开启了log_hostname参数。

如果开启了相关参数，那么数据库内核会通过DNS反查客户端所在机器的主机名。这时如果数据库主节点配置了不正确的/不可达的DNS服务器，那么会导致数据库建立连接过程较慢。

3、开发者指南->应用程序开发教程->调试

4、log_line_prefix参数

参数说明：控制每条日志信息的前缀格式。日志前缀类似于printf风格的字符串，在日志的每行开头输出。用以%为开头的“转义字符”代替表1中的状态信息。

默认值：%m %c %d %p %a %x %n %e表示在日志开头附加会话开始时间戳，会话ID，数据库名，线程ID，应用程序名，事务ID，报错节点，SQLSTATE错误码。

源代码

梳理源码之后认为，负责与用户交互的postmaster程序在数据库连接建立的时候进行用户认证、创建工作线程等工作，相关信息保存为当前会话/线程的全局变量（knl_session_context* u_sess;），包括按照log_hostname设置根据IP反向解析主机名。在连接/会话持续期间，应该不会重新获取连接信息。统计信息、WLM等模块应该也是从这里获取相应信息。

涉及log_hostname参数的主要函数调用关系如下（另外还有一个线程池模式下的函数调用链条，并没有更多有用信息）：

分别看一下各个函数：

1) intGaussDbThreadMain(knl_thread_arg* arg)  （位于postmaster.cpp）

用户响应主程序

2) static void BackendInitialize(Port* port)

函数注释：

/*
*BackendInitialize -- initialize an interactive (postmaster-child)

 *                         backendprocess, and collect the client's startup packet.
……
 */

先调用PreClientAuthorize函数进行用户认证，再调用ClientConnInitilize函数。

后边实验中openGauss的日志也确实打印了用户认证信息：

[winchanged.qin.com] 2021-07-06 15:23:49.91160e40505.1068 postgres 140518193252096 dn_6001 0 dn_6001 00000  0 [BACKEND] LOG:  connection authorized:user=jack database=postgres

3) intClientConnInitilize(Port* port)

函数中提到了DNS交互：DNS interactions。

代码片段：  

/* Save session start time. */ 
    port->SessionStartTime =GetCurrentTimestamp();
    RemoteHostInitilize(port);
    /*
     * Ready to begin client interaction.  We will give up and exit(1) after a
     * time delay, so that a broken clientcan't hog a connection
     * indefinitely.  PreAuthDelayand any DNS interactions above don't count
     * against thetime limit.
     */

4)  static void RemoteHostInitilize(Port* port)

函数作用：根据IP地址获取主机名，保存在当前会话中。

代码片段：   

/*
     * Getthe remote host name and port for logging and status display.
     */
    remote_host[0] = '\0';
    remote_port[0] = '\0';
if(pg_getnameinfo_all(&port->raddr.addr,
    if(u_sess->attr.attr_storage.Log_connections) {
        if (remote_port[0])
            ereport(LOG,(errmsg("connection received: host=%s port=%s", remote_host,remote_port)));
        else
            ereport(LOG,(errmsg("connection received: host=%s", remote_host)));

5) int pg_getnameinfo_all() 

6) int getnameinfo() 

函数注释明确说明了反向解析IP地址的功能：Convert anipv4 address to a hostname。

函数注释：

/*
 * Convert an ipv4 address to a hostname.
 *
 * Bugs:  - Only supports NI_NUMERICHOST andNI_NUMERICSERV
 *            It will never resolv a hostname.
 *           - No IPv6 support.
 */

代码片段：          

 if (inet_net_ntop(AF_INET,
                   &((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr,
                   sa->sa_family == AF_INET ? 32 : 128,
                   node,
                   nodelen) == NULL) {
                return EAI_MEMORY;
            }

下边的参数初始化函数也提示：开启log_hostname可能会对性能产生不可忽视的影响。

src\common\backend\utils\misc\guc.cpp：
static void InitConfigureNamesBool()
       {{"log_hostname",
            PGC_SIGHUP,
            LOGGING_WHAT,
            gettext_noop("Logs the host name in the connection logs."),
            gettext_noop("By default, connection logs only show the IP address"
                         "of the connecting host. If you want them to show the host name you"
                         "can turn this on, but depending on your host nameresolution "
                          "setup it might impose anon-negligible performance penalty.")},
           &u_sess->attr.attr_common.log_hostname,

实验

在不同场景下通过JDBC客户端程序连接数据库，结合数据库连接耗时（单位为毫秒）、openGauss日志、DNS日志进行分析。

“不同场景”主要指openGauss的log_hostname参数、openGauss服务器的DNS设置、DNS服务设置的不同情况。

openGauss服务器的DNS设置：

• 不配置DNS

• 配置为正确的DNS

• 配置为错误的DNS：DNS服务器不存在、未开机

DNS服务器设置：

• unbound服务正常

• unboun服务停止

• 关机

实验环境：

public static void main(String[] args) {
    long startTime=System.currentTimeMillis();
    //创建数据库连接，连接地址："jdbc:postgresql://192.168.80.201:26000/postgres"。
      Connection conn = GetConnection("jack", "gauss@123");
        long endTime=System.currentTimeMillis();
        long time=endTime-startTime;
        System.out.println("连接耗时："+ time);
      //批插数据。
      BatchInsertData(conn);
      BatchInsertData(conn);
      //关闭数据库连接。
      try {
        conn.close();
      } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
      }
  }

总结