数据库集簇在本质上就是一个文件目录，名曰基础目录（base directory） ，包含着一系列子目录与文件。 执行 initdb 命令会在指定目录下创建基础目录从而初始化一个新的数据库集簇。 通常会将基础目录的路径配置到环境变量PGDATA中，但这并不是必须的。
图1.2 展示了一个PostgreSQL数据库集簇的例子。 base子目录中的每一个子目录都对应一个数据库，数据库中每个表和索引都会在相应子目录下存储为（至少）一个文件；还有几个包含特定数据的子目录，以及配置文件。 虽然PostgreSQL支持表空间（Tablespace） ，但该术语的含义与其他RDBMS不同。 PostgreSQL中的表空间对应一个包含基础目录之外数据的目录。
后续小节将描述数据库集簇的布局，数据库的布局，表和索引对应的文件布局，以及PostgreSQL中表空间的布局。
1.2.1 数据库集簇的布局
官方文档中描述了数据库集簇的布局。 表1.1中列出了主要的文件与子目录：
表 1.1 基本目录下的数据库文件和子目录的布局（参考官方文档）
| 子目录 | 描述 |
|---|---|
base/ |
每个数据库对应的子目录存储于此 |
global/ |
数据库集簇范畴的表（例如pg_database），以及pg_control文件。 |
pg_commit_ts/ |
事务提交的时间戳数据（9.5及更新版本）。 |
pg_clog/ (9.6-) |
事务提交状态数据（9.6及更老版本），在版本10中被重命名为pg_xact。CLOG将在 5.4 提交日志（clog） 中描述 |
pg_dynshmem/ |
动态共享内存子系统中使用的文件（9.4或更新版本）。 |
pg_logical/ |
逻辑解码的状态数据（9.4或更新版本）。 |
pg_multixact/ |
多事务状态数据 |
pg_notify/ |
LISTEN/NOTIFY状态数据 |
pg_repslot/ |
复制槽数据（9.4或更新版本）。 |
pg_serial/ |
已提交的可串行化事务相关信息（9.1或更新版本） |
pg_snapshots/ |
导出快照（9.2或更新版本）。 PostgreSQL函数pg_export_snapshot在此子目录中创建快照信息文件。 |
pg_stat/ |
统计子系统的永久文件 |
pg_stat_tmp/ |
统计子系统的临时文件 |
pg_subtrans/ |
子事务状态数据 |
pg_tblspc/ |
指向表空间的符号链接 |
pg_twophase/ |
两阶段事务（prepared transactions）的状态文件 |
pg_wal/ (10+) |
WAL（ Write Ahead Logging）段文件（10或更新版本），从pg_xlog重命名而来。 |
pg_xact/ (10+) |
事务提交状态数据，（10或更新版本），从pg_clog重命名而来。CLOG将在 5.4 提交日志（clog） 中描述。 |
| pg_xlog/ (9.6-) | WAL（Write Ahead Logging） 段文件（9.6及更老版本），它在版本10中被重命名为pg_wal。 |
1.2.2 数据库布局
一个数据库与base子目录下的一个子目录对应；且该子目录的名称与相应数据库的OID相同。 例如当数据库sampledb的OID为16384时，它对应的子目录名称即为16384。
$ cd $PGDATA
$ ls -ld base/16384
drwx------ 213 postgres postgres 7242 8 26 16:33 16384
1.2.3 表与索引相关文件的布局
每个小于1GB的表或索引都在相应的数据库目录中存储为单个文件。在数据库内部，表和索引作为数据库对象是通过OID来管理的，而这些数据文件则由变量relfilenode管理。 表和索引的relfilenode值通常与其OID一致，但也有例外，下面将详细展开。
让我们看一看表sampletbl的oid和relfilenode：
sampledb=# SELECT relname, oid, relfilenode FROM pg_class WHERE relname = 'sampletbl';
relname | oid | relfilenode
-----------+-------+-------------
sampletbl | 18740 | 18740
(1 row)
从上面的结果可以看出oid和relfilenode值相等。还可以看到表sampletbl的数据文件路径是base/16384/18740。
$ cd $PGDATA
$ ls -la base/16384/18740
-rw------- 1 postgres postgres 8192 Apr 21 10:21 base/16384/18740
表和索引的relfilenode值会被一些命令（例如TRUNCATE，REINDEX，CLUSTER）所改变。 例如对表 sampletbl执行TRUNCATE，PostgreSQL会为表分配一个新的relfilenode（18812），删除旧的数据文件（18740），并创建一个新的数据文件（18812）。
sampledb=# TRUNCATE sampletbl;
TRUNCATE TABLE
sampledb=# SELECT relname, oid, relfilenode FROM pg_class WHERE relname = 'sampletbl';
relname | oid | relfilenode
-----------+-------+-------------
sampletbl | 18740 | 18812
(1 row)
在9.0或更高版本中，内建函数
pg_relation_filepath能够根据OID或名称返回关系对应的文件路径，非常实用。sampledb=# SELECT pg_relation_filepath('sampletbl'); pg_relation_filepath ---------------------- base/16384/18812 (1 row)
当表和索引的文件大小超过1GB时，PostgreSQL会创建并使用一个名为relfilenode.1的新文件。如果新文件也填满了，则会创建下一个名为relfilenode.2的新文件，依此类推。
译者注：数据库系统中的表（Table） 与关系代数中的关系（Relation） 关系紧密但又不尽相同。在PostgreSQL中，表，索引，TOAST表都归类为关系。
$ cd $PGDATA
$ ls -la -h base/16384/19427*
-rw------- 1 postgres postgres 1.0G Apr 21 11:16 data/base/16384/19427
-rw------- 1 postgres postgres 45M Apr 21 11:20 data/base/16384/19427.1
...
在构建PostgreSQL时，可以使用配置选项
--with-segsize更改表和索引的最大文件大小。
仔细观察数据库子目录就会发现，每个表都有两个与之相关联的文件，后缀分别为_fsm和_vm。这些实际上是空闲空间映射（free space map） 和可见性映射（visibility map） 文件，分别存储了表文件每个页面上的空闲空间信息与可见性信息（更多细节见 第5.3.4节 和 第6.2节 ）。索引没有可见性映射文件，只有空闲空间映射文件。
一个具体的示例如下所示：
$ cd $PGDATA
$ ls -la base/16384/18751*
-rw------- 1 postgres postgres 8192 Apr 21 10:21 base/16384/18751
-rw------- 1 postgres postgres 24576 Apr 21 10:18 base/16384/18751_fsm
-rw------- 1 postgres postgres 8192 Apr 21 10:18 base/16384/18751_vm
在数据库系统内部，这些文件（主体数据文件，空闲空间映射文件，可见性映射文件等）也被称为相应关系的分支（fork） ；空闲空间映射是表/索引数据文件的第一个分支（分支编号为1），可见性映射表是数据文件的第二个分支（分支编号为2），数据文件的分支编号为0。
译者注：每个 关系（relation） 可能会有四种分支，分支编号分别为0，1，2，3，0号分支
main为关系数据文件本体，1号分支fsm保存了main分支中空闲空间的信息，2号分支vm保存了main分支中可见性的信息，3号分支init是很少见的特殊分支，通常用于不被日志记录（unlogged）的表与索引。每个分支都会被存储为磁盘上的一到多个文件：PostgreSQL会将过大的分支文件切分为若干个段，以免文件的尺寸超过某些特定文件系统允许的大小，也便于一些归档工具进行并发复制，默认的段大小为1GB。
1.2.4 表空间
PostgreSQL中的表空间（Tablespace） 是基础目录之外的附加数据区域。 在8.0版本中引入了该功能。
图1.3展示了表空间的内部布局，以及表空间与主数据区域的关系。
执行CREATE TABLESPACE语句会在指定的目录下创建表空间。而在该目录下还会创建版本特定的子目录（例如PG_9.4_201409291）。版本特定的命名方式为：
PG_主版本号_目录版本号
举个例子，如果在/home/postgres/tblspc中创建一个表空间new_tblspc，其oid为16386，则会在表空间下创建一个名如PG_9.4_201409291的子目录。
$ ls -l /home/postgres/tblspc/
total 4
drwx------ 2 postgres postgres 4096 Apr 21 10:08 PG_9.4_201409291
表空间目录通过pg_tblspc子目录中的符号链接寻址，链接名称与表空间的OID值相同。
$ ls -l $PGDATA/pg_tblspc/
total 0
lrwxrwxrwx 1 postgres postgres 21 Apr 21 10:08 16386 -> /home/postgres/tblspc
如果在该表空间下创建新的数据库（OID为16387），则会在版本特定的子目录下创建相应目录。
$ ls -l /home/postgres/tblspc/PG_9.4_201409291/
total 4
drwx------ 2 postgres postgres 4096 Apr 21 10:10 16387
如果在该表空间内创建一个新表，但新表所属的数据库却创建在基础目录下，那么PG会首先在版本特定的子目录下创建名称与现有数据库OID相同的新目录，然后将新表文件放置在刚创建的目录下。
sampledb=# CREATE TABLE newtbl (.....) TABLESPACE new_tblspc;
sampledb=# SELECT pg_relation_filepath('newtbl');
pg_relation_filepath
----------------------------------------------
pg_tblspc/16386/PG_9.4_201409291/16384/18894