centos7/redhat7 PostgreSql搭建主从同步+Keepalived高可用数据库高可用

一、安装postgresql
此次安装版本为postgresql11.6，因已提前准备好安装所需的RPM包，所以使用RPM形式安装。
1、rpm包安装：
mkdir /tmp/pgsql && cd /tmp/pgsql
将"postgresql-11"中的RPM包传到/tmp/pgsql中
rpm -ivh *.rpm --nodeps --force
2、查看安装结果：rpm -qa | grep postg
3、配置：
# 初始化数据库 #
/usr/pgsql-11/bin/postgresql-11-setup initdb
# 启动pg #
systemctl start postgresql-11
# 设置开机启动#
systemctl enable postgresql-11
4、修改pg配置文件
vi /var/lib/pgsql/11/data/postgresql.conf
#取消data_directory注释，修改data_directory = 'ConfigDir'为data_directory = '/data/pgsql_data/'
data_directory = '/data/pgsql_data/'
#
修改最大连接数，一般1000就够用了
max_connections
#将监听地址修改为*
#默认listen_addresses配置是注释掉的，所以可以直接在配置文件开头加入该行
listen_addresses='*'
#修改配置文件
vi /var/lib/pgsql/11/data/pg_hba.conf
#在问价尾部加入
host all all 0.0.0.0/0 md5
创建pgsql数据存储路径：mkdir -p /data/pgsql_data/
cp -r /var/lib/pgsql/11/data/* /data/pgsql_data/
chown -R postgres:postgres /data/pgsql_data/
mv /var/lib/pgsql/11/data /tmp/data
vi /usr/lib/systemd/system/postgresql-11.service
# 将Environment=PGDATA=/var/lib/pgsql/11/data/修改为Environment=PGDATA=/data/pgsql_data/
Environment=PGDATA=/data/pgsql_data/
#重启PostgreSQL服务
chmod 700 /data/pgsql_data
systemctl daemon-reload
systemctl restart postgresql-11
5、修改postgres账号密码：
1、进入PostgreSQL命令行：su postgres
2、启动SQL Shell：psql
3、修改密码：ALTER USER postgres WITH PASSWORD 'Psql135246';
4、\q用于退出psql命令行
然后使用navicat连接pgsql或使用命令行连接，能连接表示安装成功。

二、postgresql11主从配置：
1、主库设置：
1.1、创建同步账号：
登陆Master库，创建具有用于传递数据的具有replication权限的用户【也可以直接用Super user当作replication用户，但不推荐】
CREATE ROLE repl login replication password 'Psql135246';
1.2、修改Master库的pg_hba.conf，把Master库和Standby库的IP地址添加进Master库网络策略白名单中，使Standby库可以连上 Master库，同时便于主备切换：
host replication repl 主节点ip/32 md5
host replication repl 从节点ip/32 md5
修改master库postgresql.conf文件：vi postgresql.conf
wal_level = replica # 开启wal日志归档
wal_log_hints = on # 用于主从切换
max_wal_senders = 10 # 这个设置了可以最多有几个流复制连接，差不多有几个从，就设置几个
wal_sender_timeout = 60s ＃设置流复制主机发送数据的超时时间
max_connections = 1000 # 这个设置要注意下，从库的max_connections必须要大于主库的
shared_buffers = 8GB #推荐内存的1/4
synchronous_standby_names = ''
hot_standby = on
work_mem = 128MB
maintenance_work_mem = 64MB
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /data/pgsql_data/arch_dir/%f; find /data/pgsql_data/arch_dir -type f -mtime +7 |xargs rm -f'
1.3、新建归档目录，赋予权限，重启主库：
mkdir -p /data/pgsql_data/arch_dir
chown -R postgres:postgres /data/pgsql_data
systemctl restart postgresql-11

2、从库配置：
2.1、停止postgres服务：systemctl stop postgresql-11
2.2、删除数据文件：rm -rf /data/pgsql_data/*
2.3、从主库拉取数据文件：/usr/pgsql-11/bin/pg_basebackup -h 主节点ip -U repl -F p -P -R -D /data/pgsql_data
2.4、修改所属组：chown -R postgres:postgres /data/pgsql_data
2.5、修改postgresql.conf：vi postgresql.conf
max_connections = 1200
2.6、启动从库，并在主库中查看流复制的信息可以使用主库上的视图：systemctl start postgresql-11（从库中运行）
select pid,state,client_addr,sync_priority,sync_state from pg_stat_replication;（主库中运行）
pid | state | client_addr | sync_priority | sync_state
-------+-----------+--------------+---------------+------------
58243 | streaming | 从节点ip | 0 | async
（如看到从库IP，则表明主从已同步）
2.7、再次测试主动同步：
在主库创建数据库test：进入数据库，运行create database test;
去从库查看是否出现test：SELECT datname FROM pg_database;
在主库删除test数据库：drop database test;
对比主从数据库大小：select pg_size_pretty(pg_database_size('DB_name'));

三、主备切换步骤（以下只适用于12.0以下的版本，停止主库pgsql，模拟主库故障）：
1、在主库操作：systemctl stop postgresql-11
2、在备库操作：su postgres
2.1、检查状态：/usr/pgsql-11/bin/pg_controldata -D /data/pgsql_data
# 显示in archive recovery说明为备库
Database cluster state: in archive recovery

2.2、激活备库为可读写：/usr/pgsql-11/bin/pg_ctl promote -D /data/pgsql_data/

2.3、检查备库上的数据库角色：/usr/pgsql-11/bin/pg_controldata -D /data/pgsql_data
如果：Database cluster state: 显示in production说明已经提升为主库。

2.4、此时原主库也是in production状态，需要将其转换成备库（主库降为备库的操作见如上从库的配置步骤）：
停止postgres服务：systemctl stop postgresql-11
删除数据文件：rm -rf /data/pgsql_data/*
从主库拉取数据文件：/usr/pgsql-11/bin/pg_basebackup -h 主节点ip -U repl -F p -P -R -D /data/pgsql_data
修改所属组：chown -R postgres:postgres /data/pgsql_data
修改postgresql.conf：vi postgresql.conf
max_connections = 1200
启动pgsql服务：systemctl start postgresql-11
查看数据库角色是否变为备库：/usr/pgsql-11/bin/pg_ctl promote -D /data/pgsql_data/（是否显示为in archive recovery）

四、搭建keepalived：
设置开机自启：systemctl enable keepalived
主节点配置：
vi /etc/keepalived/keepalived.conf
#全局配置
global_defs {
# vrrp_strict # 这行注释掉
}

#执行脚本配置
vrrp_script check_pg_alived {
script "/etc/keepalived/scripts/check_pg.sh" #检测脚本位置
interval 2
weight -5
fall 2
rise 1
}

vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP # 主备一致，都是BACKUP
interface ens224 #网卡，ip a查看本机IP所在的网卡名称
virtual_router_id 53 # 主备需要一致，且同网段唯一
priority 101 # 优先级，主需要比备高;比如主是101，备可以是100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS # 主备需要一致
auth_pass 1111 # 主备需要一致
}
track_script {
check_pg_alived
}
virtual_ipaddress { # vip设置，主备一致
192.168.0.11
}
}

从节点配置：
vi /etc/keepalived/keepalived.conf
#全局配置
global_defs {
# vrrp_strict # 这行注释掉
}

#执行脚本配置
vrrp_script check_pg_alived {
script "/etc/keepalived/scripts/check_pg.sh" #检测脚本位置
interval 2
weight -5
fall 2
rise 1
}

vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP # 主备一致，都是BACKUP
interface ens224 #网卡，ip a查看本机IP所在的网卡名称
virtual_router_id 53 # 主备需要一致，且同网段唯一
priority 91 # 优先级，主需要比备高，比如主是101，备可以是100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS # 主备需要一致
auth_pass 1111 # 主备需要一致
}
track_script {
check_pg_alived
}
virtual_ipaddress { # vip设置，主备一致
192.168.0.11
}
}

创建存放脚本和log的目录：
mkdir /etc/keepalived/scripts && mkdir /etc/keepalived/log

主节点和从节点检测存活脚本配置：
vi /etc/keepalived/scripts/check_pg.sh
#!/bin/bash
#判断pg是否活着
A=`netstat -lnp | grep LISTEN | grep :5432 | wc -l`

#如果pg死了，将消息写入日记并且关闭keepalived
if [ $A -eq 0 ];then
echo "`date "+%Y-%m-%d--%H:%M:%S"` postgresql stop so vip stop " >> /etc/keepalived/log/check_pg.log
systemctl stop keepalived
fi

systemctl start keepalived
查看VIP是否已经在主机上

五、keepalived使用说明：
当主节点由于某原因down掉后，VIP会在五秒内自动切换至从节点，此时由从节点提供数据库服务。但此时从节点read-only，只能查询无法写入、删除。
此时有两个方案：
1、如果主节点能较快排查出原因并恢复主节点数据库，那么此时只要将主节点数据库服务跑起来，然后重启主节点的keepalived服务，VIP会在五秒内转移到主节点，将由主节点继续提供数据库服务。
2、如果主节点一时半会无法恢复，此时需要将从节点提升至为主，详细操作看'步骤三'，此时从节点提升为主，可读写。原故障的主库恢复后，需要重启原主库的keepalived服务，并将修复后的原主库降级为从，详细步骤请看'二'中的从库配置步骤。（降级前建议先备份一份原主库的数据）

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