Ubuntu PostgreSQL集群搭建方法

Ubuntu 上搭建 PostgreSQL 集群的可落地方案

一、方案选型与架构

• 流复制一主多从（基础高可用）：基于 PostgreSQL 原生 Streaming Replication，主库可读写，从库只读，部署与维护简单，适合大多数业务起步与中小规模场景。
• repmgr 管理的高可用集群：在流复制之上引入 repmgr 做节点注册、监控、切换与故障转移，提供 CLI 与守护进程，便于自动化运维与快速故障恢复。
• Patroni + etcd + HAProxy/Keepalived（企业级自动故障转移）：由 Patroni 管理数据库实例生命周期与选主，etcd 保存集群状态，HAProxy/Keepalived 提供统一的读写分离入口与 VIP 漂移，适合对高可用与自动化要求较高的生产环境。

二、方案一 流复制一主多从（手动切换）

• 环境准备
  • 节点示例：主库 192.168.1.10，从库 192.168.1.11（可扩展多从）。
  • 建议 Ubuntu 22.04/24.04，PostgreSQL 14/15/16 保持一致；同步系统时间（如 NTP），放通 5432 端口（或内网互通）。
• 主库配置
  1. 安装 sudo apt update & & sudo apt install -y postgresql postgresql-contrib
  2. 修改 postgresql.conf（路径随版本可能为 /etc/postgresql/15/main/ 或 /var/lib/postgresql/15/main/） wal_level = replica max_wal_senders = 10 wal_keep_size = 128MB hot_standby = on listen_addresses = ‘*’
  3. 创建复制用户并授权 sudo -u postgres psql -c “CREATE ROLE repl WITH REPLICATION LOGIN PASSWORD ‘replpass’; ”
  4. 配置 pg_hba.conf（允许从库复制） host replication all 192.168.1.11/32 md5
  5. 重启主库 sudo systemctl restart postgresql
• 从库配置
  1. 停止并清空数据目录 sudo systemctl stop postgresql rm -rf /var/lib/postgresql/15/main/*
  2. 拉取主库基础备份（会自动创建 standby.signal 与 primary_conninfo） pg_basebackup -h 192.168.1.10 -D /var/lib/postgresql/15/main -U repl -P -R
  3. 启动从库 sudo systemctl start postgresql
• 验证
  • 主库：sudo -u postgres psql -c “SELECT pg_is_in_recovery(); ” 应返回 f
  • 从库：sudo -u postgres psql -c “SELECT pg_is_in_recovery(); ” 应返回 t
  • 在主库写入数据，在从库验证是否同步。

三、方案二 repmgr 高可用集群（自动故障转移）

• 安装组件
  • 所有节点安装 PostgreSQL 与 repmgr（示例为 14/15/16）： sudo apt update & & sudo apt install -y postgresql postgresql-contrib sudo apt install -y repmgr # 或按发行版仓库/源码安装
• 主库配置
  • 基本参数（同方案一）：wal_level、max_wal_senders、hot_standby、listen_addresses 等。
  • 创建 repmgr 用户与库并授权： sudo -u postgres psql -c “CREATE USER repmgr WITH REPLICATION LOGIN PASSWORD ‘repmgrpass’; ” sudo -u postgres psql -c “CREATE DATABASE repmgr OWNER repmgr; ”
  • pg_hba.conf 增加： host replication repmgr 192.168.1.0/24 md5 host repmgr repmgr 192.168.1.0/24 md5
  • 修改 repmgr.conf（示例）： node_id=1 node_name=‘pg01’ conninfo=‘host=192.168.1.10 user=repmgr dbname=repmgr password=repmgrpass’ data_directory=‘/var/lib/postgresql/14/main’ service_start_command=‘sudo systemctl start postgresql’ service_stop_command=‘sudo systemctl stop postgresql’
  • 注册主节点并启动守护进程： sudo -u postgres repmgr -f /etc/repmgr/14/repmgr.conf primary register repmgrd -f /etc/repmgr/14/repmgr.conf --daemonize
• 从库配置
  • repmgr.conf（示例）： node_id=2 node_name=‘pg02’ conninfo=‘host=192.168.1.11 user=repmgr dbname=repmgr password=repmgrpass’ data_directory=‘/var/lib/postgresql/14/main’
  • 克隆并注册为备库： sudo -u postgres repmgr -f /etc/repmgr/14/repmgr.conf standby clone sudo -u postgres repmgr -f /etc/repmgr/14/repmgr.conf standby register repmgrd -f /etc/repmgr/14/repmgr.conf --daemonize
• 常用运维
  • 查看集群状态：repmgr -f /etc/repmgr/14/repmgr.conf cluster show
  • 手动切换主从：repmgr -f /etc/repmgr/14/repmgr.conf standby promote（在目标备库执行），其余备库执行 repmgr standby follow。

四、方案三 Patroni + etcd + HAProxy/Keepalived（企业级自动故障转移）

• 组件与端口
  • Patroni（集群管理/选主）、etcd（分布式一致性存储）、HAProxy（读写分离与健康检查）、Keepalived（VIP 漂移）；数据库 5432，Patroni REST API 8008，etcd 2379。
• 部署要点
  • 至少 3 节点 etcd 形成 quorum；数据库节点部署 Patroni（配置 etcd 连接、复制参数、故障策略等）；在 2 个入口节点部署 HAProxy 与 Keepalived，对外暴露 VIP。
  • HAProxy 示例片段（简化）： listen postgres_write bind :5432 mode tcp option httpchk /master http-check expect status 200 server pg01 192.168.1.10:5432 check fall 3 rise 2 server pg02 192.168.1.11:5432 check fall 3 rise 2 backup listen postgres_read bind :5433 mode tcp balance roundrobin server pg01 192.168.1.10:5432 check server pg02 192.168.1.11:5432 check
  • 启动顺序建议：etcd → Patroni → HAProxy → Keepalived；通过 Patroni API 或 patronictl 查看/切换集群状态。

五、关键参数与运维要点

• 基础参数建议
  • postgresql.conf：
    • wal_level = replica（或 logical，若需逻辑复制）
    • max_wal_senders ≥ 10（按从库数量与备份并发调整）
    • wal_keep_size = 128MB（或启用 WAL 归档与归档清理策略）
    • hot_standby = on（从库只读）
    • listen_addresses = ‘*’（按需限制网段）
    • shared_buffers ≈ 物理内存的 25%（如 16GB 内存可设 4GB）
    • work_mem 按负载与连接数调优（避免过大导致内存压力）
• 认证与安全
  • pg_hba.conf 对复制用户与业务网段放行，使用 md5/ scram-sha-256；限制来源网段，避免 0.0.0.0/0 在生产环境开放。
• 时间同步与网络
  • 启用 NTP/chrony 保证节点时间一致性；放通 5432（数据库）、8008（Patroni API）、2379（etcd）等端口。
• 备份与恢复
  • 定期基础备份（如 pg_basebackup）与 WAL 归档；验证备份可恢复性；从库异常可重建：停库 → 清空数据目录 → pg_basebackup 拉取 → 启动。
• 监控与切换
  • 流复制：监控复制延迟与从库恢复状态；repmgr/Patroni：监控节点健康、自动/手动切换、回切策略与最小可用备库数。

声明：本文内容由网友自发贡献，本站不承担相应法律责任。对本内容有异议或投诉，请联系2913721942#qq.com核实处理，我们将尽快回复您，谢谢合作！