Linux 7.0 làm giảm hiệu năng PostgreSQL, lỗi nghiêm trọng từ bộ lập lịch nhân

Kỹ sư của Amazon (AWS) đã cảnh báo về một sự cố nghiêm trọng liên quan đến hiệu năng khi sử dụng kernel Linux 7.0. Khi chạy cơ sở dữ liệu PostgreSQL, tốc độ xử lý (throughput) của hệ thống bị giảm xuống còn khoảng 0.51 lần so với các phiên bản kernel trước đó.

Salvatore Dipietro, nhân viên của Amazon, đã phân tích kỹ lưỡng vấn đề này và phát hiện ra rằng thời gian chiếm dụng của các spinlock (một loại khóa) trong không gian người dùng (user-space) đã tăng lên đáng kể. Nguyên nhân sâu xa của sự chậm trễ này bắt nguồn từ thay đổi trong Linux 7.0, cụ thể là việc giới hạn các chế độ preemption (bội nhiệm) của nhân hệ điều hành, nhằm tập trung vào các mô hình Full và Lazy cho các kiến trúc CPU hiện đại.

Phân tích hiệu năng PostgreSQL

Dù đã có đề xuất gửi một bản vá (patch) để khôi phục lại chế độ mặc định là PREEMPT_NONE để khắc phục sự cố, nhưng việc này có thể không được chấp nhận. Peter Zijlstra, người chịu trách nhiệm chính về đoạn mã ban đầu, đã phản hồi rằng thay vì đảo ngược thay đổi của kernel, PostgreSQL cần được cập nhật để tận dụng tính năng Restartable Sequences (RSEQ). Tính năng này cho phép mở rộng thời gian chạy của mỗi thời gian sắp xếp (time slice) để giảm thiểu rủi ro bị ngắt bởi lock holder.

Nếu giải pháp trên được chấp nhận, người dùng có thể phải đối mặt với sự giảm hiệu năng đáng kể của PostgreSQL trên các hệ thống sử dụng Linux 7.0 cho đến khi phiên bản cơ sở dữ liệu này được cập nhật. Phiên bản ổn định (stable) của Linux 7.0 dự kiến sẽ được phát hành trong khoảng 2 tuần nữa, đồng thời cũng sẽ là nhân hệ điều hành chính cho bản phát hành Ubuntu 26.04 LTS vào tháng sau.