postgresql9.5主从hot_standby模式配置

参考http://blog.csdn.net/wlwlwlwl015/article/details/53287855

前言

简单记录一下postgresql主从的实现方式之一——基于Standby的异步流复制，这是PostgreSQL9.x版本（2010.9）之后提供的一个很nice的功能，类似的功能在Oracle中是11g之后才提供的active dataguard和SQL Server 2012版本之后才提供的日志传送，此处再次为pg鼓掌，确实是一个很棒的开源数据库。废话不多说，本篇blog就详细记录一下在pg9.5中实现Hot Standby异步流复制的完整配置过程和注意事项。

Standby数据库原理

简单介绍一些基础概念与原理，首先我们做主从同步的目的就是实现db服务的高可用性，通常是一台主数据库提供读写，然后把数据同步到另一台从库，然后从库不断apply从主库接收到的数据，从库不提供写服务，只提供读服务。在postgresql中提供读写全功能的服务器称为primary database或master database，在接收主库同步数据的同时又能提供读服务的从库服务器称为hot standby server。

PostgreSQL在数据目录下的pg_xlog子目录中维护了一个WAL日志文件，该文件用于记录数据库文件的每次改变，这种日志文件机制提供了一种数据库热备份的方案，即：在把数据库使用文件系统的方式备份出来的同时也把相应的WAL日志进行备份，即使备份出来的数据块不一致，也可以重放WAL日志把备份的内容推到一致状态。这也就是基于时间点的备份（Point-in-Time Recovery），简称PITR。而把WAL日志传送到另一台服务器有两种方式，分别是：

1. WAL日志归档（base-file）
2. 流复制（streaming replication）

第一种是写完一个WAL日志后，才把WAL日志文件拷贝到standby数据库中，简言之就是通过cp命令实现远程备份，这样通常备库会落后主库一个WAL日志文件。而第二种流复制是postgresql9.x之后才提供的新的传递WAL日志的方法，它的好处是只要master库一产生日志，就会马上传递到standby库，同第一种相比有更低的同步延迟，所以我们肯定也会选择流复制的方式。

在实际操作之前还有一点需要说明就是standby的搭建中最关键的一步——在standby中生成master的基础备份。postgresql9.1之后提供了一个很方便的工具—— pg_basebackup，关于它的详细介绍和参数说明可以在官网中查看，下面在搭建过程中再做相关具体说明，关于一些基础概念和原理先介绍到这里。

详细配置

下面开始实战，首先准备两台服务器，我这里开了2个虚机做测试，分别是（centos6也可以）：

1. 主库（master） centos-release-7-2.1511 192.168.3.193 postgresql 9.5.3
2. 从库（standby） centos-release-7-2.1511 192.168.3.194 postgresql 9.5.3
3. 从库（standby） centos-release-7-2.1511 192.168.3.195 postgresql 9.5.3

如果是编译安装的，在编译安装完成后需要做一些初始化工作：

useradd postgres
echo "postgres" | passwd --stdin postgres
mkdir /usr/local/pgsql/data
chown -R postgres /usr/local/pgsql/data
su - postgres <<EOF
/usr/local/pgsql/bin/initdb -k -D /usr/local/pgsql/data
exit
EOF
chown -R postgres /usr/local/pgsql
chmod -R 700 /usr/local/pgsql

warning：从库服务器可以跳过初始化数据库那一步

配置环境变量：

export PGHOME=/home/postgres
export PGDATA=/usr/local/pgsql/data
export PATH=/usr/local/pgsql/bin:$PATH

以下工作都是在postgres用户下操作的。

主库配置

注意此处的操作都是在主库（192.168.3.193）上进行的，首先打开数据目录下的postgresql.conf文件然后做以下修改：

1. listen_addresses = ‘*’（默认localhost）
2. wal_level = hot_standby（默认是minimal）
3. max_wal_senders=2（默认是0） #注意这个选项配置值要小于max_connections
4. max_connections=100 （默认是100）#要确保max_connections大于max_wal_senders
   
5. wal_keep_segments=64（默认是0）
6. wal_log_hints=on (默认注释掉了) #执行pg_rewind需要配置
   
7. hot_standby=on (默认注释掉了) #只对slaver有效，以便master倒掉时，slaver可以热切换到master
   

下面稍作说明：

   第一个不用说了，

   wal_level表示启动搭建Hot Standby，

   max_wal_senders则需要设置为一个大于0的数，它表示主库最多可以有多少个并发的standby数据库，

   wal_keep_segments也应当设置为一个尽量大的值，以防止主库生成WAL日志太快，日志还没有来得及传送到standby就被覆盖，但是需要考虑磁盘空间允许，一个WAL日志一个WAL日志文件是16M，如果wal_keep_segments设置为64，也就是说将为standby库保留64个WAL日志文件，那么就会占用16*64=1GB的磁盘空间，所以需要综合考虑，在磁盘空间允许的情况下设置大一些，就会减少standby重新搭建的风险。

开启数据库服务：

pg_ctl start -l /usr/local/pgsql/log/pg_server.log

接下来还需要在主库创建一个超级用户来专门负责让standby连接去拖WAL日志：

create user repl superuser password '111111'; 

接下来修改/usr/local/pgsql/data/pg_hba.conf:

# TYPE  DATABASE        USER            ADDRESS                 METHOD
# "local" is for Unix domain socket connections only
local   all             all                                     trust
# IPv4 local connections:
hostpostgrespostgres192.168.3.0/24            trust
host    all             all             127.0.0.1/32            trust
# IPv6 local connections:
host    all             all             ::1/128                 trust
# Allow replication connections from localhost, by a user with the
# replication privilege.
#local   replication     postgres                                trust
#host    replication     postgres        127.0.0.1/32            trust
#host    replication     postgres        ::1/128                 trust
hostreplicationrepl192.168.3.0/24trust

红色的为添加的，注意添加的位置不能随意。

hostpostgrespostgres192.168.3.0/24            trust

意思是允许用户postgres从192.168.3.0/24网络上前来同步本地数据库，如pg_rewind命令。

hostreplicationrepl192.168.3.0/24trust

意思是允许用户repl从192.168.3.0/24网络上发起到本数据库的流复制连接，简言之即允许从库服务器连接主库去拖WAL日志数据。如pg_basebackup命令

warning：为了方便可以配成“trust”（从库服务器前来拉数据时不需要密码）

主库配置很简单，到此就算结束了，重启主库服务：

pg_ctl restart -l /usr/local/postgresql/log/pg_server.log

从库配置

从此处开始配置从库（192.168.3.194），首先要通过pg_basebackup命令行工具在从库上生成基础备份，命令如下：

./pg_basebackup -h 192.168.3.193 -U repl -F p -x -P -R -D /usr/local/postgresql/data/ -l replbackup20161122

下面简单做一下参数说明（可以通过pg_basebackup --help进行查看）

   -h指定连接的数据库的主机名或IP地址，这里就是主库的ip。

   -U指定连接的用户名，此处是我们刚才创建的专门负责流复制的repl用户。

   -F指定了输出的格式，支持p（原样输出）或者t（tar格式输出）。

   -x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。

   -P表示允许在备份过程中实时的打印备份的进度。

   -R表示会在备份结束后自动生成recovery.conf文件，这样也就避免了手动创建。

   -D指定把备份写到哪个目录，这里尤其要注意一点就是做基础备份之前从库的数据目录（/usr/local/postgresql/data）目录需要手动清空。

   -l表示指定一个备份的标识，运行命令后看到如下进度提示就说明生成基础备份成功： 

如果在pg_hba.conf中指定的md5认证方式，则这里需要输入密码。

我们现在可以启动从库，在从库运行

pg_ctl start -l /usr/local/postgresql/log/pg_server.log

启动后看一下日志是否正常，有问题处理。

现在就可以建表做测试了。

在master服务器（192.168.3.193）中的postgres库下建一张表并添加几条数据；

然后在standby服务器（192.168.3.194）中进行查看同步情况；

可以看到完美同步，那么从库是否能删除呢？测试一下： 
standby的数据无法删除，正如我们之前说的，standby只提供只读服务，而只有master才能进行读写操作，所以master才有权限删除数据，master删除的同时standby中的数据也将同步删除，关于异步流复制的内容到这里就已经全部介绍完毕了。

从库（192.168.3.195）操作同从库（192.168.3.194）

warning:也可以不创建superuser用户“repl”，而直接用postgres