CloudNativePG 存储空间不足问题分析与解决方案

问题现象

在 CloudNativePG 1.25.1 版本部署的 PostgreSQL 集群中，主实例突然出现 WAL 磁盘空间不足的情况。系统日志显示"Detected low-disk space condition, avoid starting the instance"错误，导致实例无法正常启动。

问题分析

通过检查集群状态，发现以下关键信息：

1. 主实例 zeta-main-k8s-beta-postgres-2 运行正常，而备用实例 zeta-main-k8s-beta-postgres-1 因磁盘空间不足无法启动
2. 连续备份状态显示 WAL 归档在特定时间点开始失败
3. 虽然系统报告磁盘空间不足，但实际检查磁盘使用率却很低（仅1-4%）

这种看似矛盾的现象可能有以下几种原因：

1. 瞬时磁盘使用高峰：某些操作可能导致磁盘使用量短暂激增，触发告警后空间又被释放
2. 监控采样间隔问题：系统检查磁盘空间时恰逢使用高峰，而人工检查时已恢复正常
3. 文件系统缓存问题：某些大文件操作可能未及时释放空间
4. WAL 文件堆积：当 WAL 归档失败时，未归档的 WAL 文件会在本地堆积

解决方案

临时解决方案

1. 扩展 PVC 容量：通过以下命令动态扩展 WAL 卷大小

   kubectl patch pvc <pvc-name> -n <namespace> -p '{"spec":{"resources":{"requests":{"storage":"32Gi"}}}}'
   

2. 手动清理旧 WAL 文件（谨慎操作）：

   kubectl exec -it <pod-name> -n <namespace> -- pg_archivecleanup /var/lib/postgresql/wal/pg_wal <oldest-required-wal-file>
   

长期预防措施

1. 合理配置存储大小：根据业务负载评估并设置足够的初始存储空间
2. 设置存储自动扩展：配置 StorageClass 支持动态卷扩展
3. 监控告警配置：设置磁盘使用率告警，提前预警
4. 定期维护：建立定期检查 WAL 归档和磁盘使用情况的机制
5. 备份策略优化：确保备份和 WAL 归档流程稳定可靠

最佳实践建议

1. 容量规划：生产环境建议 WAL 卷至少配置为数据卷大小的1/3
2. 监控指标：重点关注以下指标：
   • WAL 目录使用率
   • WAL 归档延迟
   • 备份成功率
3. 测试验证：在非生产环境模拟磁盘满场景，验证恢复流程
4. 文档准备：为运维团队准备详细的应急处理手册

总结

CloudNativePG 的磁盘空间管理是确保 PostgreSQL 集群稳定运行的关键因素。通过合理的容量规划、完善的监控告警和有效的应急处理流程，可以显著降低此类问题的发生概率和影响范围。对于已经出现的问题，动态扩展 PVC 是最直接的解决方案，但同时需要调查根本原因，防止问题重复发生。

运维团队应当建立定期容量评估机制，随着业务增长及时调整存储配置，确保数据库服务的持续可用性。