PostgreSQL 流复制
PostgreSQL流复制(Streaming Replication)是PostgreSQL提供的一种高可用性和数据冗余的解决方案。它允许主数据库(Primary)将数据实时复制到一个或多个备用数据库(Standby),从而实现数据的实时同步和故障切换。流复制是PostgreSQL中实现数据库集群和灾难恢复的核心技术之一。
流复制的工作原理
流复制的核心思想是通过WAL(Write-Ahead Logging)日志将主数据库的更改实时传输到备用数据库。WAL日志记录了数据库的所有更改操作,备用数据库通过读取这些日志并将其应用到本地数据库,从而实现与主数据库的同步。
主数据库与备用数据库的角色
- 主数据库(Primary):负责处理所有的写操作,并将这些操作的WAL日志实时传输给备用数据库。
- 备用数据库(Standby):接收主数据库传输的WAL日志,并将其应用到本地数据库,保持与主数据库的同步。
配置流复制
1. 配置主数据库
首先,在主数据库的配置文件 postgresql.conf
中启用流复制:
plaintext
wal_level = replica
max_wal_senders = 5
wal_keep_segments = 32
wal_level
:设置为replica
,表示启用WAL日志的复制功能。max_wal_senders
:设置允许的最大WAL发送进程数,通常设置为备用数据库的数量。wal_keep_segments
:设置保留的WAL日志段数,确保备用数据库有足够的时间接收日志。
接下来,在 pg_hba.conf
中配置允许备用数据库连接的规则:
plaintext
host replication rep_user 192.168.1.0/24 md5
replication
:表示允许备用数据库以复制模式连接。rep_user
:用于复制的用户。192.168.1.0/24
:允许连接的IP地址范围。
2. 配置备用数据库
在备用数据库上,首先需要从主数据库获取基础备份。可以使用 pg_basebackup
工具来完成:
bash
pg_basebackup -h 主数据库IP -U rep_user -D /var/lib/pgsql/12/data -Fp -Xs -P -R
-h
:指定主数据库的IP地址。-U
:指定用于复制的用户。-D
:指定备用数据库的数据目录。-Fp
:指定备份格式为普通格式。-Xs
:启用流复制模式。-P
:显示进度。-R
:自动生成recovery.conf
文件。
在备用数据库的 postgresql.conf
中,确保以下配置:
plaintext
hot_standby = on
hot_standby
:启用备用数据库的只读模式。
3. 启动备用数据库
配置完成后,启动备用数据库:
bash
pg_ctl start -D /var/lib/pgsql/12/data
备用数据库将开始接收主数据库的WAL日志,并实时应用这些日志。
实际应用场景
高可用性
流复制最常见的应用场景是实现数据库的高可用性。当主数据库发生故障时,可以快速将备用数据库提升为新的主数据库,从而减少系统停机时间。
负载均衡
备用数据库可以配置为只读模式,用于处理查询请求,从而分担主数据库的负载。这对于读密集型应用非常有用。
灾难恢复
通过将备用数据库部署在不同的地理位置,可以实现灾难恢复。即使主数据库所在的数据中心发生故障,备用数据库仍然可以继续提供服务。
总结
PostgreSQL流复制是一种强大的数据复制技术,能够实现数据库的高可用性、负载均衡和灾难恢复。通过配置主数据库和备用数据库,可以确保数据的实时同步和系统的持续运行。
附加资源与练习
- 官方文档:PostgreSQL Streaming Replication
- 练习:尝试在本地环境中配置一个主数据库和一个备用数据库,并测试流复制的功能。
- 进一步学习:探索PostgreSQL的逻辑复制和物理复制的区别,了解它们在不同场景下的应用。