可靠性是任何严肃数据库系统的重要属性，而 PostgreSQL 会尽一切可能保证运行可靠。可靠运行的 一个方面是，已提交事务所记录的所有数据都应存储在不受断电、操作系统故障和 硬件故障影响的非易失性区域中（当然不包括该非易失性区域本身的故障）。通常，只要 能成功将数据写入计算机的永久存储设备（磁盘驱动器或等效设备），就满足这一 要求。实际上，即使一台计算机遭受致命损坏，只要磁盘驱动器得以幸存，就可以将 它们移到另一台硬件相近的计算机上，所有已提交事务仍将完好无损。

虽然周期性地强制将数据写到磁盘盘片似乎是个简单操作，但事实并非如此。由于 磁盘驱动器远慢于主存和 CPU，在计算机主存与磁盘盘片之间存在多层缓存。首先是 操作系统的缓冲区缓存，它会缓存常用磁盘块并合并磁盘写入。幸运的是，所有 操作系统都为应用提供了强制将数据从缓冲区缓存写入磁盘的方法，而 PostgreSQL 会使用这些机制。（关于如何调整这一 过程，见参数 wal_sync_method。）

其次，磁盘驱动器控制器中可能还有缓存；这在 RAID 控制卡上 尤为常见。其中一些缓存是 直写式，也就是说写请求一到达 就立刻发送到驱动器。另一些是 回写式，也就是说数据会在 稍后的某个时间发送到驱动器。这类缓存可能构成可靠性隐患，因为磁盘控制器缓存 中的内存是易失性的，断电时会丢失内容。较好的控制卡配有 后备电池单元（BBU），也就是卡上 带有电池，可在系统断电时维持缓存供电。电力恢复后，数据便会写入磁盘驱动器。

最后，大多数磁盘驱动器自身也带有缓存。有些是直写式，有些是回写式；对于 回写式驱动器缓存，同样存在与磁盘控制器缓存相同的数据丢失隐患。消费级 IDE 和 SATA 驱动器尤其可能带有在断电后无法保留内容的回写式缓存。很多固态驱动器 （SSD）也带有易失性的回写式缓存。

这些缓存通常都可以禁用；不过，具体方法会因操作系统和驱动器类型而异：

较新的 SATA 驱动器（遵循ATAPI-6或更高版本标准的那些）提供了驱动器缓存刷新命令（FLUSH CACHE EXT），而 SCSI 驱动器则早已支持类似的SYNCHRONIZE CACHE命令。这些命令对PostgreSQL并不直接可见，但某些文件系统（例如ZFS、ext4）可以利用它们把数据刷写到启用了回写缓存的驱动器盘片上。遗憾的是，这类文件系统与带电池后备单元（BBU）的磁盘控制器配合时表现并非最优。在这种配置下，同步命令会强制把控制器缓存中的所有数据写到磁盘，抵消了 BBU 的很大一部分好处。你可以运行 PostgreSQL 源码树中的src/tools/fsync工具来查看自己是否受影响。如果受影响，可以通过关闭文件系统的写屏障或重新配置磁盘控制器（如果可行）来重新获得 BBU 的性能收益。如果关闭了写屏障，请确保电池保持有效；故障的电池有可能导致数据丢失。另见 希望文件系统和磁盘控制器的设计者最终能解决这种次优行为。

当操作系统向存储硬件发出写请求后，它几乎做不了什么来确保数据已经到达真正的非易失性存储区域。相反，管理员有责任确保所有存储组件都能保证数据完整性。应避免使用写缓存没有电池后备的磁盘控制器。在驱动器层面，如果驱动器无法保证在关闭前把数据写出，就应禁用回写缓存。如果使用 SSD，要注意其中很多默认并不遵守缓存刷新命令。可以借助diskchecker.pl等工具测试 I/O 子系统的行为是否可靠。

数据丢失的另一种风险来自磁盘盘片写操作本身。磁盘盘片被分为若干扇区，通常每个 512 字节。每一次物理读写都处理整个扇区。当写请求到达驱动器时，它可能是若干个 512 字节的倍数（PostgreSQL 通常一次写入 8192 字节，也就是 16 个扇区），而写入过程可能在任何时刻因断电失败，这就意味着 某些 512 字节扇区写成功了，另一些却没有。为防范这类故障， PostgreSQL 会在修改磁盘上的实际页面 之前，定期将整页镜像写入持久 WAL 存储。这样一来，在 崩溃恢复时 PostgreSQL 就能从 WAL 恢复部分写入的 页面。如果你使用了能阻止部分页面写入的文件系统软件（如 ZFS），可以通过关闭 参数 full_page_writes 来禁用这种页面镜像。带后备电池 单元（BBU）的磁盘控制器并不能阻止部分页面写入，除非它们保证写入 BBU 的数据 总是完整的整页（8kB）。