PostgreSQL流復(fù)制(主從復(fù)制)詳細(xì)教程
一、流復(fù)制簡介
在數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)中，為了防止單點故障的發(fā)生、提高數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的服務(wù)性能，一般都會采用「主從復(fù)制」集群來保障數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的高可用。
而在 PostgreSQL 中，主從復(fù)制有其特定的技術(shù)名稱 ——流復(fù)制（Streaming Replication）。主從復(fù)制是所有數(shù)據(jù)庫主從架構(gòu)的統(tǒng)稱，而流復(fù)制是 PostgreSQL 實現(xiàn)主從復(fù)制的核心技術(shù)，也是最常用的方式，特點是從庫實時（流式）接收主庫的 WAL 日志并應(yīng)用，延遲較低。PostgreSQL 中更推薦用 “主庫（Primary）” 和 “從庫（Standby）” 替代 “Master/Slave” 的說法。
此外，PostgreSQL 的流復(fù)制還可細(xì)分：
- 異步流復(fù)制（默認(rèn)）：主庫寫入數(shù)據(jù)后無需等待從庫確認(rèn)，性能高，可能有少量延遲。
- 同步流復(fù)制：主庫寫入數(shù)據(jù)后，必須等待從庫確認(rèn)已接收 WAL 日志才返回成功，安全性高但性能略低。
二、流復(fù)制原理與步驟
PostgreSQL 流復(fù)制的核心依賴于其WAL（Write-Ahead Logging，預(yù)寫日志）機制，這是PostgreSQL 保證數(shù)據(jù)一致性的基礎(chǔ)，也是復(fù)制的 “數(shù)據(jù)源”。
1. WAL 日志的作用
- 主庫執(zhí)行任何數(shù)據(jù)修改操作（增刪改）時，會先將操作記錄寫入 WAL 日志（類似 “操作日志”，相當(dāng)于MySQL中的binlog），再更新實際數(shù)據(jù)文件。
- 即使主庫突然崩潰，重啟后可通過 WAL 日志恢復(fù)未完成的操作，保證數(shù)據(jù)一致性。
- 對復(fù)制而言：WAL 日志是主從數(shù)據(jù)同步的 “橋梁”—— 從庫通過獲取并應(yīng)用主庫的 WAL 日志，即可復(fù)現(xiàn)主庫的所有操作，保持?jǐn)?shù)據(jù)一致。
2. 流復(fù)制的核心進程
主庫（Primary）
wal_sender進程：當(dāng)從庫連接主庫時，主庫會啟動wal_sender進程，負(fù)責(zé)將 WAL 日志實時發(fā)送給從庫。
從庫（Standby）
wal_receiver 進程：從庫啟動后，會啟動 wal_receiver 進程，主動連接主庫wal_sender，接收 WAL 日志并寫入從庫的 WAL 文件。
startup 進程：負(fù)責(zé)讀取本地接收的 WAL 日志，并將日志中的操作應(yīng)用到從庫的數(shù)據(jù)文件中，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。
3.流復(fù)制的同步步驟
1.主庫每執(zhí)行一次數(shù)據(jù)修改（如插入、更新），都會生成新的 WAL 記錄并寫入本地 WAL 文件。
2.從庫啟動后，wal_receiver 進程根據(jù) postgresql.conf 中 primary_conninfo 的配置（主庫 IP、復(fù)制用戶、密碼），主動連接主庫的 5432 端口。
3.主庫驗證從庫的連接（通過 pg_hba.conf 配置的權(quán)限）后，啟動 wal_sender 進程，開始向從庫實時流式傳輸新生成的 WAL 日志（從備份結(jié)束的位置開始，避免重復(fù)傳輸）。
4.從庫的 wal_receiver 接收 WAL 日志后，寫入本地的 WAL 文件。從庫的 startup 進程讀取本地 WAL 文件，將日志中的操作逐條應(yīng)用到從庫的數(shù)據(jù)文件中，最終實現(xiàn)與主庫的數(shù)據(jù)一致。
三、流復(fù)制的實現(xiàn)
- 操作系統(tǒng)：CentOS7
- PostgreSQL版本：psql (PostgreSQL) 13.22
- 主庫IP：11.0.0.136
- 從庫IP：11.0.0.137
1、準(zhǔn)備工作
# 1.關(guān)閉防火墻
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
# 或者開放5432端口
firewall-cmd --add-port=5432/tcp --permanent
firewall-cmd --reload
# 2.關(guān)閉SELINUX
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
# 3.同步時間
ntpdate ntp.ntsc.ac.cn
# 4.確保你的YUM源可用2、安裝PostgreSQL（主從庫都安裝）
進入官網(wǎng)：https://www.postgresql.org/download/
選擇相應(yīng)操作系統(tǒng)和版本
# 1、安裝 PostgreSQL 官方的 YUM 源配置包 yum install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm # 2、安裝 PostgreSQL 的服務(wù)器端程序 yum install -y postgresql13-server # 3、初始化 PostgreSQL 的數(shù)據(jù)庫集群 /usr/pgsql-13/bin/postgresql-13-setup initdb # 4、啟動 PostgreSQL 并設(shè)置開機自啟 systemctl enable postgresql-13 systemctl start postgresql-13 # 5、驗證安裝 psql --version
3、主庫配置
1、修改主庫核心配置
vim /var/lib/pgsql/13/data/postgresql.conf # 添加以下內(nèi)容 ----------------------------------------------------------------------------------------- # 允許所有IP連接（生產(chǎn)環(huán)境可指定從庫IP） listen_addresses = '*' # WAL日志級別（至少為replica才能支持流復(fù)制） wal_level = replica # 允許的最大復(fù)制連接數(shù)（至少1，建議3-5） max_wal_senders = 3 # 保留的WAL日志大小（防止從庫同步時WAL被刪除，建議1GB） wal_keep_size = 1GB # 開啟歸檔模式（流復(fù)制依賴歸檔） archive_mode = on # 歸檔命令（暫時用/bin/true表示不實際歸檔，僅開啟模式） archive_command = '/bin/true' -----------------------------------------------------------------------------------------
2、配置主庫訪問控制
vim /var/lib/pgsql/13/data/pg_hba.conf # 添加以下內(nèi)容 ----------------------------------------------------------------------------------------- # 允許從庫（11.0.0.137）通過 replica 用戶進行復(fù)制（md5 密碼驗證） # host 數(shù)據(jù)庫 / 功能 用戶名 從庫IP 認(rèn)證方式 host replication replica 11.0.0.137/32 md5 -----------------------------------------------------------------------------------------
3、創(chuàng)建復(fù)制專用用戶（replica）
# 1、切換到postgres用戶 su - postgres # 2、進入數(shù)據(jù)庫 psql
# 3、創(chuàng)建復(fù)制專用用戶，設(shè)置密碼 CREATE ROLE replica REPLICATION LOGIN ENCRYPTED PASSWORD 'peidongqing@123'; # 4、 退出psql \q # 5、退出postgres用戶 exit
# 6、重啟主庫 systemctl restart postgresql-13
4、從庫配置
1、停止從庫服務(wù)并清空默認(rèn)數(shù)據(jù)
從庫需使用主庫的備份數(shù)據(jù)初始化，因此先刪除默認(rèn)數(shù)據(jù)
# 停止從庫PostgreSQL服務(wù) systemctl stop postgresql-13 # 清空從庫數(shù)據(jù)目錄（默認(rèn)路徑） rm -rf /var/lib/pgsql/13/data/*
2、從主庫同步基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
# 切換到postgres用戶（確保權(quán)限正確） su - postgres # 執(zhí)行基礎(chǔ)備份（從主庫11.0.0.136同步數(shù)據(jù)到從庫） pg_basebackup -h 11.0.0.136 -U replica -D /var/lib/pgsql/13/data/ -Fp -Xs -P
執(zhí)行后會提示輸入密碼，輸入設(shè)置的replica用戶密碼peidongqing@123，等待備份完成
-h 11.0.0.136：主庫 IP-U replica：復(fù)制用戶-D：從庫數(shù)據(jù)目錄（需與主庫一致）-Fp：輸出格式為原始文件（非壓縮）-Xs：備份時自動復(fù)制 WAL 日志（確保數(shù)據(jù)一致性）-P：顯示進度
3、配置從庫連接主庫
# 切換到root用戶，編輯從庫配置文件 vim /var/lib/pgsql/13/data/postgresql.conf ----------------------------------------------------------------------------------------- # 從庫連接主庫的信息 primary_conninfo = 'host=11.0.0.136 port=5432 user=replica password=peidongqing@123' # 允許從庫只讀查詢 hot_standby = on -----------------------------------------------------------------------------------------
4、創(chuàng)建standby.signal文件，啟用從庫模式
# 切換到postgres用戶，創(chuàng)建信號文件 su - postgres touch /var/lib/pgsql/13/data/standby.signal # 退出postgres用戶 exit # 啟動從庫服務(wù) systemctl start postgresql-13 systemctl enable postgresql-13
5、驗證主從復(fù)制
主從驗證均是通過postgres用戶登錄數(shù)據(jù)庫驗證
# 切換 postgres 用戶 su - postgres # 進入數(shù)據(jù)庫 psql
1、連接狀態(tài)驗證
主庫
SELECT client_addr, state FROM pg_stat_replication; # 成功輸出 client_addr | state -------------+----------- 11.0.0.137 | streaming (1 行記錄)
從庫
SELECT status FROM pg_stat_wal_receiver; # 成功輸出 status ----------- streaming (1 行記錄)
2、數(shù)據(jù)同步驗證
主庫
# 創(chuàng)建數(shù)據(jù)表 CREATE TABLE test_replica (id int); # 插入數(shù)據(jù) INSERT INTO test_replica VALUES (11111);
從庫
SELECT * FROM test_replica;
# 成功輸出
id
---------
111111
(1 行記錄)總結(jié)
通過以上步驟，PostgreSQL 13 一主一從流復(fù)制架構(gòu)已搭建完成：
- 主庫（11.0.0.136）負(fù)責(zé)寫入數(shù)據(jù)，并通過 WAL 日志同步到從庫。
- 從庫（11.0.0.137）實時接收主庫日志，保持?jǐn)?shù)據(jù)一致，支持只讀查詢。
- 若主庫故障，可手動將從庫提升為主庫。
到此這篇關(guān)于PostgreSQL流復(fù)制(主從復(fù)制)詳細(xì)教程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)PostgreSQL流復(fù)制(主從復(fù)制)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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