可靠性是任何严肃的数据库系统的重要属性，PostgreSQL 尽一切可能保证可靠运行。可靠运行的一个方面是，已提交事务记录的所有数据应存储在非易失区域中，该区域可以免受断电、操作系统故障和硬件故障的影响（当然，非易失区域本身发生故障除外）。成功将数据写入计算机的永久存储（磁盘驱动器或等效设备）通常满足此要求。实际上，即使计算机遭受致命损坏，如果磁盘驱动器仍然存在，则可以将它们移动到具有相似硬件的另一台计算机，并且所有已提交的事务都将保持完整。

虽然定期强制将数据写入磁盘盘片看起来像是一个简单的操作，但事实并非如此。由于磁盘驱动器的速度比主内存和 CPU 慢得多，因此在计算机的主内存和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，它缓存频繁请求的磁盘块并合并磁盘写入。幸运的是，所有操作系统都为应用程序提供了一种强制将写入从缓冲区缓存写入磁盘的方法，并且 PostgreSQL 使用这些功能。（请参阅 wal_sync_method 参数来调整此操作的完成方式。）

接下来，磁盘驱动器控制器中可能存在一个缓存；这在RAID控制器卡上尤其常见。其中一些缓存是写透的，这意味着写入会尽快发送到驱动器。其他是回写，这意味着数据会在稍后的某个时间发送到驱动器。此类缓存可能存在可靠性风险，因为磁盘控制器缓存中的内存是易失性的，并且会在断电时丢失其内容。更好的控制器卡具有电池备份单元 (BBU)，这意味着该卡有一个电池，可以在系统断电时为缓存供电。电源恢复后，数据将被写入磁盘驱动器。

最后，大多数磁盘驱动器都有缓存。有些是写透的，而有些是回写的，并且对于回写驱动器缓存，存在与磁盘控制器缓存相同的关于数据丢失的担忧。消费级 IDE 和 SATA 驱动器尤其可能具有无法在断电时幸存的回写缓存。许多固态驱动器 (SSD) 也具有易失性回写缓存。

这些缓存通常可以禁用；但是，执行此操作的方法因操作系统和驱动器类型而异

最新的 SATA 驱动器（遵循ATAPI-6或更高版本）提供驱动器缓存刷新命令 (FLUSH CACHE EXT)，而 SCSI 驱动器长期以来支持类似的命令 SYNCHRONIZE CACHE。这些命令无法由 PostgreSQL 直接访问，但某些文件系统（例如，ZFS, ext4) 可以使用它们来将数据刷新到启用回写的驱动器上的盘片。不幸的是，当与电池备份单元 (BBU) 磁盘控制器组合时，此类文件系统的行为次优。在这样的设置中，同步命令会将所有数据从控制器缓存强制传输到磁盘，从而消除了 BBU 的大部分好处。您可以运行 pg_test_fsync 程序来查看您是否受到影响。如果受到影响，可以通过关闭文件系统中的写入障碍或重新配置磁盘控制器（如果这是可选项）来重新获得 BBU 的性能优势。如果关闭了写入障碍，请确保电池仍然工作正常；故障电池可能会导致数据丢失。希望文件系统和磁盘控制器设计人员最终会解决这种次优行为。

当操作系统向存储硬件发送写入请求时，它几乎无法确保数据已到达真正非易失的存储区域。相反，管理员有责任确保所有存储组件都确保数据和文件系统元数据的完整性。避免使用具有非电池备份写入缓存的磁盘控制器。在驱动器级别，如果驱动器无法保证数据在关闭前写入，则禁用回写缓存。如果您使用 SSD，请注意，默认情况下，其中许多 SSD 不会遵循缓存刷新命令。您可以使用 diskchecker.pl 测试可靠的 I/O 子系统行为。

数据丢失的另一个风险来自磁盘盘片写入操作本身。磁盘盘片分为扇区，通常每个扇区 512 个字节。每个物理读取或写入操作都会处理整个扇区。当写入请求到达驱动器时，它可能是 512 字节的倍数（PostgreSQL 通常一次写入 8192 字节或 16 个扇区），并且写入过程可能会因随时断电而失败，这意味着写入了一些 512 字节的扇区，而另一些则没有。为了防止此类故障，PostgreSQL 会定期将完整页面映像写入永久 WAL 存储中，在修改磁盘上的实际页面之前。通过这样做，在崩溃恢复期间，PostgreSQL 可以从 WAL 还原部分写入的页面。如果您有防止部分页面写入的文件系统软件（例如，ZFS），则可以通过关闭 full_page_writes 参数来关闭此页面映像。电池备份单元 (BBU) 磁盘控制器不会阻止部分页面写入，除非它们保证数据作为完整 (8kB) 页面写入 BBU。

PostgreSQL 还可以防止存储设备上因硬件错误或长期介质故障而可能发生的一些数据损坏，例如读取/写入垃圾数据。

PostgreSQL 不会防止可纠正的内存错误，并且假定您将使用采用行业标准纠错码 (ECC) 或更好保护的 RAM 来运行。