使用 pg_repmgr 实现 PostgreSQL 高可用架构
在高可用性架构中，数据的可靠性和可用性至关重要。PostgreSQL 是一个强大的开源关系型数据库，而 pg_repmgr 是用于管理 PostgreSQL 复制的工具。本文将指导你如何实现 PostgreSQL 的高可用架构，采用 pg_repmgr。
整体流程
在实现 PostgreSQL 高可用架构的过程中，我们需要完成以下步骤：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 环境准备：安装 PostgreSQL 和 pg_repmgr |
| 2 | 配置 PostgreSQL 主节点 |
| 3 | 配置 PostgreSQL 从节点 |
| 4 | 初始化逻辑备份 |
| 5 | 启动复制并监控状态 |
| 6 | 配置故障转移 |
| 7 | 测试和验证 |
接下来，我们将详细介绍每一个步骤，并强调需要执行的代码和命令。
1. 环境准备
首先，我们需要在所有服务器（主节点和从节点）上安装 PostgreSQL 和 pg_repmgr。
# 更新包列表
sudo apt-get update
# 安装 PostgreSQL
sudo apt-get install postgresql postgresql-contrib
# 安装 pg_repmgr
sudo apt-get install repmgr
以上代码用于在 Ubuntu 系统上安装 PostgreSQL 和 pg_repmgr。
2. 配置 PostgreSQL 主节点
在主节点上，我们需要配置 PostgreSQL，以允许复制。
编辑 postgresql.conf 文件：
sudo nano /etc/postgresql/<version>/main/postgresql.conf
修改以下参数：
listen_addresses = '*'
wal_level = replica
max_wal_senders = 10
wal_keep_segments = 64
hot_standby = on
上述配置允许主节点接受来自从节点的连接并保留足够的 WAL 日志以支持复制。
编辑 pg_hba.conf 文件：
sudo nano /etc/postgresql/<version>/main/pg_hba.conf
添加以下内容：
# Allow replication connections from any host
host replication all <standby_ip>/32 md5
此配置允许来自指定 IP 地址的用户进行复制连接。
重新启动 PostgreSQL 服务：
sudo systemctl restart postgresql
3. 配置 PostgreSQL 从节点
在从节点上，同样需要设置 PostgreSQL。首先，确保 PostgreSQL 已经安装并且服务正在运行。
编辑 postgresql.conf 文件：
sudo nano /etc/postgresql/<version>/main/postgresql.conf
修改以下参数：
listen_addresses = '*'
hot_standby = on
从节点同样要允许外部连接并保持热备用状态。
创建从节点的 repmgr.conf 配置文件：
sudo nano /etc/repmgr/<version>/repmgr.conf
添加以下内容：
node_id=2
node_name='standby1'
conninfo='host=<standby_ip> user=repmgr dbname=repmgr'
data_directory='/var/lib/postgresql/<version>/main'
4. 初始化逻辑备份
在从节点上，使用 pg_repmgr 进行逻辑备份。
repmgr -f /etc/repmgr/<version>/repmgr.conf standby clone
此命令将主节点的数据克隆到从节点。
5. 启动复制并监控状态
启动从节点的 PostgreSQL 服务：
sudo systemctl start postgresql
使用 repmgr 来监控和管理状态：
repmgr -f /etc/repmgr/<version>/repmgr.conf standby follow
此命令允许从节点跟随主节点。
6. 配置故障转移
为了实现故障转移，我们需要设置监视和自动故障转移。这可以使用 repmgrd 实现。
在主节点和从节点上开启进程：
sudo systemctl start repmgrd
repmgrd 会监视主节点和从节点的状态，并在主节点故障的情况下自动切换。
7. 测试和验证
进行故障转移测试以确认高可用性：
- 停止主节点的 PostgreSQL 服务：
sudo systemctl stop postgresql - 检查从节点是否以主节点身份运行：
repmgr cluster show
此命令将显示集群的状态，包括哪个节点当前是主节点。
关系图和序列图
关系图
erDiagram
POSTGRESQL {
string id PK "主键"
string name "节点名称"
string type "节点类型"
}
REPMGR {
string id PK "主键"
string config_path "配置路径"
string connection_info "连接信息"
}
POSTGRESQL ||..|| REPMGR : manages
序列图
sequenceDiagram
participant User
participant Primary as 主节点
participant Replica as 从节点
User->>Primary: 发送数据请求
Primary->>Primary: 处理请求
Primary->>Replica: 复制数据
Replica->>Replica: 接收数据
结尾
通过本教程，你已经学习了如何使用 pg_repmgr 实现 PostgreSQL 的高可用架构。你了解了从安装环境、配置主从节点，到设置故障转移和进行测试的整个流程。在实际应用中，请注意定期监控和维护你的数据库集群，以确保高可用架构能够稳定运行。如果你有任何疑问，请随时参考 PostgreSQL 和 pg_repmgr 的官方文档。高可用架构的正确实施将为你的应用程序提供更大的稳定性和可靠性。
