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PostgreSQL熱備之流復(fù)制環(huán)境搭建以及常見問題處理

IT那活兒 / 1943人閱讀
PostgreSQL熱備之流復(fù)制環(huán)境搭建以及常見問題處理
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簡介
]


本文主要是介紹PostgreSQL數(shù)據(jù)庫的熱備技術(shù)，PostgreSQL數(shù)據(jù)庫提供了類似Oracle的standby數(shù)據(jù)庫的功能。PostgreSQL日志傳送的方法有兩種，一種是基于文件（base-file）的傳送方式，一種是流復(fù)制（streamingreplication）的方式。基于文件（base-file）的傳送方式，這種方式是PostgreSQL9.0之前就提供的方法。也就是服務(wù)器寫完一個WAL日志文件后，才把WAL日志文件拷貝到standby數(shù)據(jù)庫上去應(yīng)用。流復(fù)制的方式是PostgreSQL提供的一種服務(wù)器間的數(shù)據(jù)復(fù)制方式。這是PostgreSQL9.0才提供的新方法。這個方法就是事務(wù)提交后，主服務(wù)器則在WAL記錄產(chǎn)生時即將它們以流式傳送給后備服務(wù)器而不必等到WAL文件被填充。就是把生成的日志異步的傳送到standby數(shù)據(jù)庫上應(yīng)用，這比基本文件的日志傳送方法有更低的數(shù)據(jù)延遲。


[
環(huán)境準備
]


1. 服務(wù)器兩臺：

服務(wù)器

IP

主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

192.168.88.191

備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

192.168.88.192

操作系統(tǒng)版本：CentOS-7-x86_64

軟件：PostgreSQL10.10

安裝目錄是：/db/pgsql/

數(shù)據(jù)目錄是：/db/pgsql_data/

注意：實施之前兩臺機器上都安裝好了postgresql數(shù)據(jù)庫


2. 確保操作系統(tǒng)防火墻已關(guān)閉

systemctl stopfirewalld

systemctl disablefirewalld


[
搭建PostgreSQL 主備環(huán)境
]


1)在主節(jié)點上的操作


切換用戶，并執(zhí)行啟動服務(wù)命令：

su – postgres

pg_ctl start -D $PGDATA 啟動服務(wù)。


創(chuàng)建用于流復(fù)制的用戶。執(zhí)行命令：

psql -h 127.0.0.1 -p 5432 -U postgres


進入PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行如下語句創(chuàng)建用戶：

create user repuser with login replication password 123456; 


修改pg_hba.conf文件，添加如下內(nèi)容，允許兩臺計算機上的復(fù)制用戶和超級用戶登錄：

host    replication    repuser        192.168.88.191/32         md5

host    replication    repuser        192.168.88.192/32         md5

host      all          postgres          192.168.88.191/32             trust

host      all          postgres          192.168.88.192/32             trust


在主節(jié)點的postgresql.conf 中設(shè)置這些參數(shù)：

max_wal_senders = 10

wal_level = replica

wal_log_hints = on

wal_keep_segments = 10

wal_receiver_status_interval = 5s

hot_standby_feedback = on


參數(shù)含義：

max_wal_senders表示來自后備服務(wù)器或流式基礎(chǔ)備份客戶端的并發(fā)連接的最大數(shù)量；


wal_level表示日志級別，對于流復(fù)制，它的值應(yīng)設(shè)置為replica；


wal_log_hints =on表示，在PostgreSQL服務(wù)器一個檢查點之后頁面被第一次修改期間，把該磁盤頁面的整個內(nèi)容都寫入WAL，即使對所謂的提示位做非關(guān)鍵修改也會這樣做；


wal_keep_segments指定在后備服務(wù)器需要為流復(fù)制獲取日志段文件的情況下，pg_wal（PostgreSQL9.6 以下版本的是pg_xlog）目錄下所能保留的過去日志文件段的最小數(shù)目;


log_connections表示是否在日志中記錄客戶端對服務(wù)器的連接；


wal_receiver_status_interval指定在后備機上的 WAL接收者進程向主服務(wù)器或上游后備機發(fā)送有關(guān)復(fù)制進度的信息的最小周期；


hot_standby_feedback指定一個熱后備機是否將會向主服務(wù)器或上游后備機發(fā)送有關(guān)于后備機上當前正被執(zhí)行的查詢的反饋，這里設(shè)置為on。


關(guān)于詳細內(nèi)容，可以參考postgresql官方文檔。 


重啟主節(jié)點：

pg_ctl restart -D $PGDATA 


重啟之后，為主服務(wù)器和后備服務(wù)器創(chuàng)建復(fù)制槽(該步非必做項）：

select * frompg_create_physical_replication_slot(postgresql_node191);

select * frompg_create_physical_replication_slot(postgresql_node192);

創(chuàng)建后查詢復(fù)制槽

select * from pg_replication_slots;


復(fù)制槽（replicationslot）的作用是：

1.在流復(fù)制中，當一個備節(jié)點斷開連接時，備節(jié)點通過hot_standby_feedback提供反饋數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)會丟失。當備節(jié)點重新連接時，它可能因為被主節(jié)點發(fā)送清理記錄而引發(fā)查詢沖突。復(fù)制槽即使在備節(jié)點斷開時仍然會記錄下備節(jié)點的xmin（復(fù)制槽要需要數(shù)據(jù)庫保留的最舊事務(wù)ID）值，從而確保不會有清理沖突。


2.當一個備節(jié)點斷開連接時，備節(jié)點需要的WAL文件信息也丟失了。如果沒有復(fù)制槽，當備節(jié)點重連時，可能已經(jīng)丟棄了所需要的WAL文件，因此需要完全重建備節(jié)點。而復(fù)制槽確保這個節(jié)點保留所有下游節(jié)點需要的WAL文件。


要配置slave使用這個槽，在后備機的recovery.conf中應(yīng)該配置primary_slot_name，如下：


$ vi $PGDATA/recovery.conf


primary_slot_name = postgresql_node191

standby_mode = on

recovery_target_timeline = latest

primary_conninfo = user=replicator password=1qaz2wsxhost=192.168.88.191 port=5432 application_name= postgresql_node192

trigger_file = /tmp/postgresql.trigger.5432 


---刪除復(fù)制槽

slave在使用primary_slot_name 參數(shù)時是無法刪除replication slots

postgres=# SELECT * FROM pg_drop_replication_slot(postgresql_node191);

postgres=# SELECT * FROM pg_drop_replication_slot(postgresql_node192);


2）在備節(jié)點上的操作


確保服務(wù)是停止的：

su - postgres

切換用戶，并執(zhí)行：

pg_ctl stop -D $PGDATA

關(guān)閉服務(wù)。


首先刪除備節(jié)點中的數(shù)據(jù)目錄$PGDATA 中的文件：

cd $PGDATA

rm –rf *

然后執(zhí)行：

pg_basebackup -Xs -d "hostaddr=192.168.88.191 port=5432user=repuser password=123456" -D $PGDATA -v -Fp


這里,-Xs表示復(fù)制方式是流式的（stream），這種方式不會復(fù)制在此次備份開始前，已經(jīng)歸檔完成的WAL文件；-d后面是一個連接字符串，其中“hostaddr=192.168.88.191”表示主服務(wù)器的ip地址是192.168.88.191，“port=5432”表示數(shù)據(jù)庫的端口是5432，“user=repuser”表示用于流復(fù)制的用戶是repuser，“password=123456”表示密碼是123456；“-D$PGDATA”表示將備份內(nèi)容輸入到本地的$PGDATA 目錄；“-v”表示打印詳細信息，–Fp表示復(fù)制結(jié)果輸出位普通（plain）文件。


如果遇到以下報錯：

pg_basebackup: could not connect to server: could not connect toserver: No route to host

Is the server running on host "192.168.88.191" andaccepting

TCP/IP connections on port 5432?

pg_basebackup: removing contents of data directory "/db/pgsql_data"

用root清除下防火墻:

sudo iptables -F


基礎(chǔ)備份完成后，修改備節(jié)點的postgresql.conf 文件設(shè)置：

hot_standby = on 


將/db/pgsql/share/ 中的recovery.conf.sample 拷貝到$PGDATA 下，重命名為recovery.conf：

cp /db/pgsql/share/recovery.conf.sample $PGDATA/recovery.conf


并設(shè)置如下參數(shù)：

recovery_target_timeline = latest

standby_mode = on

primary_conninfo = host=192.168.88.191 port=5432 user=repuserpassword=repuser123

primary_slot_name = postgresql_node122

trigger_file = tgfile


上述參數(shù)含義如下：

recovery_target_timeline表示恢復(fù)到數(shù)據(jù)庫時間線的上的什么時間點，這里設(shè)置為latest，即最新；


standby_mode表示是否將PostgreSQL服務(wù)器作為一個后備服務(wù)器啟動，這里設(shè)置為on，即后備模式；


primary_conninfo指定后備服務(wù)器用來連接主服務(wù)器的連接字符串，其中“host=192.168.88.191”表示主服務(wù)器的ip地址是192.168.88.191，“port=5432”表示數(shù)據(jù)庫的端口是5432，“user=repuser”表示用于流復(fù)制的用戶是repuser，“password=123456”表示密碼是123456；


primary_slot_name指定通過流復(fù)制連接到主服務(wù)器時使用一個現(xiàn)有的復(fù)制槽來控制上游節(jié)點上的資源移除。這里我們指定之前創(chuàng)建的postgresql_node122。如果沒有在主服務(wù)器上創(chuàng)建復(fù)制槽，則不配置此參數(shù)；


trigger_file指定一個觸發(fā)器文件，該文件的存在會結(jié)束后備機中的恢復(fù)，使它成為主機。


啟動備節(jié)點服務(wù)：

pg_ctl start -D $PGDATA 

pg_ctl stop -D $PGDATA

問題解決：

[postgres@postgresql2 pgsql_data]$ pg_ctl start -D $PGDATA

waiting for server to start....2020-06-15 18:22:49.203 EDT [2883]FATAL:  data directory "/db/pgsql_data" has group or worldaccess

2020-06-15 18:22:49.203 EDT [2883] DETAIL:  Permissions should beu=rwx (0700).

stopped waiting

pg_ctl: could not start server

Examine the log output.


Chmod 700 /db/pgsql_data



[
主備環(huán)境檢測
]


在主節(jié)點上創(chuàng)建一個表,并插入數(shù)據(jù)：

postgres=# create table demo1  (id int, name varchar(20));

CREATE TABLE


postgres=# insert into demo1 (id, name)  values (1,zhangsan);

INSERT 0 1 


在備節(jié)點上檢測：

postgres=# select * from demo1;


 id | name

----+------

  1 | zhangsan

主節(jié)點數(shù)據(jù)同步到了備機。


同時，在備節(jié)點上寫數(shù)據(jù)會失敗：


postgres=# insert into demo1 (id, name)  values (2,wangwu);

ERROR:  cannot execute INSERT in a read-only transaction



[
主備環(huán)境切換
]


啟動備節(jié)點，使之成為新的主節(jié)點：

pg_ctl promote -D $PGDATA


結(jié)果是：

waiting for server to promote........ done


server promoted 


查看新主節(jié)點的狀態(tài)：

postgres=#  pg_controldata | grep cluster


Database cluster state:              in production


插入數(shù)據(jù)后無報錯：


postgres=#  insert into demo1 (id, name)  values (2,wangwu);


INSERT 0 1


停止舊的主節(jié)點：

pg_ctl stop -m fast -D $PGDATA

結(jié)果：

waiting for server to shut down.... done

server stopped


在停止的舊主節(jié)點上執(zhí)行恢復(fù)數(shù)據(jù)的操作：

pg_rewind --target-pgdata $PGDATA--source-server=host=192.168.88.192 port=5432 user=postgresdbname=postgres -P

結(jié)果如下：

connected to server

servers diverged at WAL location 0/2B000230 on timeline 4

rewinding from last common checkpoint at 0/2A000098 on timeline 4

reading source file list

reading target file list

reading WAL in target

need to copy 57 MB (total source directory size is 143 MB)

58749/58749 kB (100%) copied

creating backup label and updating control file

syncing target data directory

Done!

表示從新主節(jié)點上成功獲取WAL日志。


 重新配置新備節(jié)點的recovery.conf：

recovery_target_timeline = latest

standby_mode = on

primary_conninfo = hostaddr=192.168.88.192 port=5432 user=repuserpassword=repuser123

primary_slot_name = postgresql_node121


 在新備節(jié)點上執(zhí)行下面的命令，重新啟動該節(jié)點：

pg_ctl start -D $PGDATA 


在新備節(jié)點上驗證：insertinto提示為read-only

postgres=# insert into demo1 (id, name)  values (3,lisi);


ERROR:  cannot execute INSERT in a read-only transaction

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