POSTGRES 15 流复制搭建主备
基于流的异步复制(备库崩溃不影响主库使用)
基于pg_basebackup的主备库搭建,pg_basebackup命令的使用方法如下:
pg_basebackup [option...]
此命令后可以跟多个选项,各选项的具体说明如下。
- -D directory或–pgdata=directory:指定备份的目标目录,即备份到哪儿。如果这个目录或目录路径中的各级父目录不存在,pg_basebackup就会自动创建该目录。如果目录存在,但不为空,则会导致pg_basebackup执行失败。如果备份的输出是tar结果(指定-F tar ,后面会介绍此选项),而-D参后的目录名写成“-”(中划线),则备份会输出到标准输出,此项功能是为了方便通过管道与其他工具配合使用。
- -F format或–format=format:指定输出的格式。目前支持两种格式,第一种格式是原样输出,即把主数据库中的各个数据文件、配置文件、目录结构都完全一样地写到备份目录中,这种情况下“format”指定为“p”或“plain”;第二种格式是tar格式,相当于把输出的备份文件打包到一个tar文件中,这种情况下“format”应为“t”或“tar”。
- -r,–max-rate=RATE:限速参数,热备份会在主库产生较多的I/O和网络开销,可以用该参数限制速率。速率的默认单位是“kB/s”,当然也可以指定单位“k”或“M”。
- -R,–write-recovery-conf:是否生成recovery.conf文件。
- -x或–xlog:备份时会把备份中主库产生的WAL文件也自动备份出来,这样在恢复数据库时,做出的备份才能应用这些WAL文件把数据库推到一个一致点,然后才能打开备份的数据库。该选项与下面的选项“-X fetch”是完全一样的。使用该选项需要设置wal_keep_segments参数,以保证在备份过程中需要的WAL日志文件不会被覆盖。注意,该参数在PostgreSQL 10版本之后废弃,请用“-X fetch”替代。
- -X method或–xlog-method=method:method可以取的值为“f”“fetch”“s”“stream”,“f” 与“fetch”相同,其含义与“-x”参数是一样的。“s”与“stream”表示的含义相同,均表示备份开始后,启动另一个流复制连接从主库接收WAL日志。这种方式避免了使用“-X f”时,主库上的WAL日志有可能被覆盖而导致失败的问题。但这种方式需要与主库建两个连接,因此使用这种方式时,主库的max_wal_senders参数要设置为大于或等于2的值。
- -z或–gzip:仅能与tar输出模式配合使用,表明输出的tar备份包是经过gzip压缩的,相当于生成了一个*.tar.gz的备份包。
- -Z level或–compress=level:指定gzip的压缩级别,可以选1~9的数字,与gzip命令中的压缩级别的含义是一样的,9表示最高压缩率,但也最耗CPU。
- -c fast|spread或–checkpoint=fast|spread:设置Checkpoint的模式是fast还是spread。
- -l label或–label=label:指定备份的一个标识,备份的标识是一个任意字符串,便于今后维护人员识别该备份,该标识就是手动做基础备份时运行“select pg_start_backup(‘lable’)”传递给pg_start_backup函数的参数。在备份集中有一个文件叫“backup_label”,这里面除了记录开始备份时起始的WAL日志的开始位置、Checkpoint的WAL日志位置、备份的开始时间,也记录了该标识串的信息。
- -P或–progress:允许在备份过程中实时地打印备份的进度。当然,所打印的进度不是百分之百精确的,因为在备份过程中,数据库的数据还会发生变化,还会不断产生一些WAL日志。
- -v或–verbose:详细模式,如当使用了-P参数时,还会打印出正在备份哪个具体文件的信息。
- -V或–version:打印pg_basebackup的版本后退出。
- -?或–help:显示帮助信息后退出。下面是控制连接数据库的参数的说明。
- -h host或–host=host:指定连接的数据库的主机名或IP地址。
- -p port或–port=port:指定连接的端口。
- -s interval或–status-interval=interval:指定向服务器端周期反馈状态的秒数,如果服务器上配置了流复制的超时,当使用–xlog=stream选项时需要设置该参数,默认值为10秒
。如果设置为“0”,表示不向服务器反馈状态。 - -U username或–username=username:指定连接的用户名。
- -w或–no-password:指定从来不提示输入密码。
- -W或–password:强制让pg_basebackup出现输入密码的提示。
主库
修改pg_hba.conf
su - postgres
vi pg_hba.confhost replication all 0.0.0.0/0 md5
修改postgresql.conf
# 必须打开
full_page_writes = on
archive_mode = onlisten_addresses = '*'# 必须设置为非零值,且比备库数量多
max_wal_senders = 10
# 参数设置为“replica”或“logical”。
wal_level = replica
# 默认值太小,备库容易失效,增大该值
min_wal_size = 2GB
重新加载配置文件
创建流复制用户,避免超级用户权限
create user replicator replication login connection limit 5 password 'replicator';
备库
备份数据
pg_basebackup -h 10.10.100.54 -U replicator -F p -P -X stream -R -D /app/postgresql/data -l backup20221117
修改配置文件
hot_standby = on
启动备库
/app/postgresql/bin/pg_ctl -D /app/postgresql/data -l /app/postgresql/log/logfile start
注意事项
由于我是编译安装修改了数据库的块大小,所以必须保证两个库的编译参数完全一样,否则无法启动备库
./configure --prefix=/app/postgresql --with-perl --with-python --with-blocksize=32 --with-wal-blocksize=32 --with-segsize=10
主备切换
先停主库,再停备库
然后将原来备库参数加入主库配置文件
在主库创建文件standby.signal
并修改
primary_conninfo = 'user=replicator password=replicator channel_binding=disable host=10.10.100.62 port=5432 sslmode=disable sslcompression=0 sslsni=1 ssl_min_protocol_version=TLSv1.2 gssencmode=disable krbsrvname=postgres target_session_attrs=any'
删除备库standby.signal
先起备库再起主库
故障切换
修改配置文件
修改配置文件postgresql.conf
wal_log_hints = on
或者初始化数据库时加入-k参数
原备库执行命令
pg_ctl promote
原主库执行
pg_rewind -D /app/postgresql/data --source-server='host=10.10.100.54 port=5432 user=postgres password=postgres'
原主库创建文件
touch /app/postgresql/data/standby.signal
启动备库
同步流复制的Standby数据库
PostgreSQL异步流复制的缺点是当主库损坏的时候,激活备库后会丢失一些数据,这对于一些不允许丢失数据的应用来说是不可接受的,所以PostgreSQL从9.1版本开始提供同步流复制的功能,解决了主备库切换时丢失数据的问题。同步复制要求WAL日志写入Standby数据库后commit才能返回,所以Standby库出现问题时,会导致主库被hang住。解决这个问题的方法是启动两个Standby数据库,这两个Standby数据库只要有一个是正常运行的就不会让主库hang住。所以在实际应用中,同步流复制,总是有一个主库和两个以上的Standby备库。
即使是同步复制,如果因主库发生临时故障激活了其中一个备库,要想把原主库转换成新主库的备库,仍然需要用pg_rewind处理一下才行,这是因为虽然是同步复制,但并不是把主库的WAL日志完全同步地传输到备库,同步只是到事务提交时才保证其已经传输到了备库,一些未提交事务的WAL日志可能还没有传输到备库,因此激活备库时,还是会丢失一些WAL日志。当然对于用户来说,未提交事务的WAL日志丢失,并不会导致用户数据的丢失。
同步复制的配置
同步复制的配置主要是在主库上配置参数“synchronous_standby_names”,该参数指定多个Standby的名称,各个名称用逗号分隔,而Standby名称是在Standby连接到主库时由连接参数“application_name”指定的。
主库
主库修改配置文件postgresql.conf
# 表示有任意一台备库进行同步之后即可返回,可根据需要修改,我只有一个备库所以这么写
synchronous_standby_names = 'ANY 1 (postgresql2)'
wal_level = hot_standby
synchronous_commit = on
# 最大有几个备库
max_wal_senders = 10
hot_standby_feedback = true
synchronous_standby_names:
- FIRST语法下,同步的节点值为sync,异步的节点值为asyn;被匹配为同步的节点,但是被个数限制的值为 potential
- Any语法下,值为quorum,表现上没有同步和异步一说,一个写事务主节点收到指定数量的standy节点的反馈,接着就会给客户端返回事务执行成功。
synchronous_commit:
- remote_apply:WAL日志被传到备库并被apply,事务commit才返回。
- on:WAL日志被传到备库并被持久化(不必等其被apply),事务commit才返回。
- remote_write:WAL日志被传到备库的内存中(不必等其被持久化),事务commit才返回。
- local:WAL日志被本地持久化后(不用管远程)事务commit就可以返回。
- off:不必等WAL日志被本地持久化,也不管是否传到远程,事务commit都可以立即返回。
由上面说明即可联想到同步复制,synchronous_commit的可选值为“on”“remote_apply”“remote_write”
备库修改
修改配置文件postgresql.auto.conf
primary_conninfo = 'application_name=postgresql2 user=replicator password=replicator channel_binding=disable host=10.10.100.54 port=5432 sslmode=disable sslcompression=0 sslsni=1 ssl_min_protocol_version=TLSv1.2 gssencmode=disable krbsrvname=postgres target_session_attrs=any'primary_conninfo = 'application_name=postgresql2 user=replicator password=replicator host=10.10.100.54 port=5432 sslmode=disable sslcompression=1'
查询所有备库状态
select application_name,client_addr,state, sync_priority, sync_state from pg_stat_replication;
注意
由于我写的是’ANY 1 (postgresql2)',所以查询状态显示不准确
检查状态
主库
select application_name,client_addr,state, sync_priority, sync_state from pg_stat_replication;
备库
select * from pg_stat_wal_receiver;
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