PostgreSQL集群篇——1、PG环境安装准备

PostgreSQL集群篇——1、PG环境安装准备

标签

PostgreSQL,PG,集群,DBA,架构师,PG安装,编译安装

背景

PostgreSQL官方文档中讲到了多种高可用、负载均衡和复制特性解决方案，如下图所示：

特性	共享磁盘故障转移	文件系统复制	预写式日志传送	逻辑复制	基于触发器的主-备复制	基于语句的复制中间件	异步多主控机复制	同步多主控机复制
最通用的实现	NAS	DRBD	内建流复制	内建逻辑复制，pglogical	Londiste，Slony	pgpool-II	Bucardo
通信方法	共享磁盘	磁盘块	WAL	逻辑解码	表行	SQL	表行	表行和行锁
不要求特殊硬件		•	•	•	•	•	•	•
允许多个主控机服务器				•		•	•	•
无主服务器负载	•		•	•		•
不等待多个服务器	•		with sync off	with sync off	•		•
主控机失效将永不丢失数据	•	•	with sync on	with sync on		•		•
复制体接受只读查询			with hot	•	•	•	•	•
每个表粒度				•	•		•	•
不需要冲突解决	•	•	•		•			•

我们在集群环境中使用这些技术，首先需要考虑的是我们目前面临的是什么问题，例如我现在面临的就是高并发问题如何来解决，按照上述图表中我选择了流复制解决方案。

在流复制解决方案中分为同步、异步两种，异步流复制通常采用的是基于wal日志来传送的方式进行，从节点通常比主节点要少一个wal日志块的数据，这给我们并发查询造成了影响，因此这里我们需要采用同步流复制解决方案，其采用的是数据流的方式，就像小溪一样，水一直流淌着，多条分支最终汇总到一处，同时接收处也在一直存储着。

流复制是从2010年推出pg9.0版本以后开始的，其版本到目前经历的阶段如下：

版本	方式	描述
PostgreSQL9.0	流式物理复制	开始支持流式物理复制，用户可以通过流式复制构建只读备库
PostgreSQL9.1	同步流复制	开始支持同步复制，只支持一个同步流复制节点，同步流复制能保证数据的0丢失
PostgreSQL9.2	级联流复制	开始支持联流复制，备库下面还可以再连接备库，形成级联架构
PostgreSQL9.2	流式虚拟备库	开始支持虚拟备库，即备库中没有数据文件，只包含wal文件。
PostgreSQL9.4	逻辑复制	开始支持逻辑复制，逻辑复制可以应对部分表复制的功能。
PostgreSQL9.6	同步流复制改版	同步流复制允许多个备用服务器以提高可靠性。
PostgreSQL10		使用发布/订阅进行逻辑复制
PostgreSQL11-13		持续优化

本次我们将采用PostgreSQL13.1版本进行搭建同步流复制环境，数据库安装我们采用了编译安装，如不清楚怎样安装，请查看之前的文章《PostgreSQL集群篇——1、PG环境安装准备》

环境

PostgreSQL集群篇整体采用3台虚拟机进行搭建，相关情况如下：

服务器IP	CPU	内存	存储	作用
10.28.1.181	4核	8G	200G	主master节点，
10.28.1.182	4核	8G	200G	从slave节点，
10.28.1.210	4核	8G	200G	VIP节点，虚拟IP

产品简介

内容：

安装脚本：

1、设置服务器使用的时区并校准时间

sudo tzselect
 #输入 4 9 1 1
 sudo cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
 sudo apt-get update
 sudo apt-get install ntpdate -y
 sudo ntpdate us.pool.ntp.org

2、安装必要的编译环境

sudo apt-get install gcc make libreadline-dev zlib1g-dev -y

3、创建好准备安装的目录并创建pg基础用户，并将pg基础目录授权给该用户

sudo mkdir /pg
 # 授权pg用户目录操作权限，这里在安装完成后权限应是postgres用户
 sudo groupadd postgres
 sudo useradd -g postgres postgres -s "/bin/bash" -m
 sudo passwd postgres
 sudo chown -R postgres:postgres /pg

这里我们创建用户的同时对其进行设置了密码，设置一个密码，安全性上更有保障，同时默认密码随机，如果一直使用sudo su则会缺少环境变量，后续会带来不必要的麻烦。同时后续我们切换用户会使用su 直接切换不会增加sudo。

4、从官网下载PostgreSQL最新稳定版本，这里使用编译安装进行可控式安装

源码下载

su postgres
 mkdir /pg/install
 cd /pg/install
 wget https://ftp.postgresql.org/pub/source/v13.1/postgresql-13.1.tar.gz

5、开始进行编译

tar -zxf postgresql-13.1.tar.gz
 cd postgresql-13.1/
 ./configure --prefix=/pg
 # 编译主程序
 make
 # 编译文档与contrib
 make world
 # 安装主程序
 make install
 # 安装全部
 make install-world
 # 安装完成后清除源码中编译生成的文件，将其还原为发布时的源码包。便于后续时间需要使用时再次编译
 make distclean

• make 编译主程序

• make world 在编译主程序的同时将其文档与contrib共享库包全部编译

• make install 安装主程序

• make install-world 安装文档与contrib共享库，当我们把所有共享库都安装上并不代表数据库已经可用这些，而是需要我们在库中根据需要进行create extension启用插件。因此这里我们直接将原带的插件，对其性能不会

6、设置环境变量

sudo vim /etc/profile
 #在文件最底部增加
 export PGHOME=/pg
 export LD_LIBRARY_PATH=$PGHOME/lib:$LD_LIBRARY_PATH
 export PATH=$PGHOME/bin:$PATH  # 主程序目录
 export PGDATA=$PGHOME/data      # 数据存储目录
 export MANPATH=$PGHOME/share/man:$MANPATH  # 共享包库
 export LANG=en_US.utf8
 ## wq 保存
 sudo reboot

这里我们在设置完成系统环境变量后直接进行了重启，而没有使用当前会话生效命令( source /etc/profile)是因其下面我们要多次切换用户，这时需要每次都执行一次过于麻烦。索性直接重启一次，所有会话下直接生效。

7、开始进行初始化数据库w

su postgres
 pg_ctl initdb

备注：这里我们进入postgres用户后直接使用了pg_ctl命令，是因为上面设置了系统环境变量PATH，其次我们切换用户时使用的是su，如果使用sudo su 进入用户会导致系统环境变量丢失，如果想使用该命令需要再去单独设置root用户的环境变量。

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执行到这里后我们可以使用pg_ctl start 与pg_ctl stop 进行测试数据库是否正常启动停止，下面我们将开始对其服务器自启动进行设置，增加到日常linux服务管理中。

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8、创建日志库，并添加系统启动项

cd /pg
 mkdir logfiles

9、进行编写服务器启动服务

exit    # 退出当前的postgres用户
sudo vim /etc/systemd/system/postgresql.service

文件内容如下：

[Unit]
 Description=PostgreSQL database server
 Documentation=man:postgres(1)
 After=network.target
 
 [Service]
 Type=forking
 User=postgres
 Group=postgres
 Environment=PGSTARTTIMEOUT=300
 Environment=PGDATA=/pg/data
 ExecStart=/pg/bin/pg_ctl start -D ${PGDATA} -s -w -t ${PGSTARTTIMEOUT} -l /pg/logfiles/pg_service_log
 ExecStop=/pg/bin/pg/pg_ctl stop -D ${PGDATA} -s -m -l /pg/logfiles/pg_service_log
 ExecRestart=/pg/bin/pg_ctl restart -D ${PGDATA} -s -l /pg/logfiles/pg_service_log
 ExecReload=/pg/bin/pg_ctl reload -D ${PGDATA} -s -l /pg/logfiles/pg_service_log
 KillMode=mixed
 KillSignal=SIGINT
 TimeoutSec=360
 
 [Install]
 WantedBy=multi-user.target

:wq  #保存文件
 sudo systemctl daemon-reload

10、测试使用postgresql服务进行启动数据库

systemctl start postgresql
 systemctl restart postgresql
 systemctl stop postgresql
 systemctl restart postgresql

ps -aux|grep postgres
 su postgres
 tail -1000f /pg/logfiles/pg_service_log  # 查看服务启停日志

至此集群环境下我们需要使用的基础pg环境已准备就绪，下一篇我们将开始对其这两台进行搭建流复制集群设置。

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